Учет трения скольжения в поступательной кинематической паре.

Лекция №5

Силовой анализ плоских рычажных механизмов

Целью силового расчета механизма является определение реакций в кинематических парах, усилий, приложенных к звеньям, ориентировочной мощности двигателя. Результаты могут быть использованы при проектировочных расчетах деталей и узлов механизма.

Силы, действующие в механизме.

1. Внешние силы.

а) Силы и моменты полезного сопротивления. Направлены против движения звена, к которому они приложены. При проектировании должны быть заданы в виде графиков или диаграмм.

б) Движущие силы или моменты. Совпадают с направлением

движения звена, к которому они приложены. Определяются в процессе силового анализа.

в) Силы тяжести подвижных звеньев.

2. Внутренние силы.

а ) Реакции в кинематических парах.

Их величина и направление определяются при силовом расчёте.

В плоских механизмах, в основном, используются низшие поступательные и вращательные кинематические пары (рис1.1 и.1.2).

В поступательной паре линия действия реакции перпендикулярна линии относительной скорости перемещения звеньев.

Во вращательной паре линия действия реакции неизвестна. Поэтому приходится её раскладывать на два направления (обычно вдоль задаваемых осей координат.

В плоской кулачковой паре сточечным контактом звеньев (рис.1.4) реакция всегда направлена по нормали в точке контакта.

б) Силы трения в кинематических парах.

В первую очередь это силы трения скольжения.

 

Трение является сложным физико-химическим процессом, сопровождающимся выделением тепла. Это вызвано тем, что перемещающиеся тела оказывают сопротивление относительному движению. Мерой интенсивности сопротивления относительному перемещению является сила (момент) трения.

Различают трение качения, трение скольжения, а также сухое, граничное и жидкостное трение.

Если суммарная высота микронеровностей взаимодействующих поверхностей:

· больше, чем высота слоя смазки, то - сухое трение.

· равна высоте слоя смазки, то - граничное трение.

· меньше, чем высота слоя смазки, то - жидкостное.

 

Учет трения скольжения в поступательной кинематической паре.

Без учета трения реакция направлена по нормали к взаимодействующим поверхностям. При учете трения результирующая реакция Q₂₁ отклоняется от общей нормали на угол трения j в сторону противоположную направлению движения.

 

без учета трения с учетом трения

F_тр=Qⁿ ₁₂^. tg j

tg j= f

F_тр=Qⁿ ₁₂^. f

Рис.5.1

Коэффициент трения f определяется экспериментально и зависит от:

а) чистоты обработки контактирующих поверхностей;

б) наличия и характера смазки;

в) сочетания трущихся материалов или вида покрытия деталей.