Трение в винтовой паре при завинчивании и отвинчивании гайки.
В паре вид гайка сила трения представляется расположенной по средней линии винта в направлении противоположном движению.
Действие сил в винтовой паре сводится к действию ползуна на наклонной плоскости. Груз, имитирующий гайку, прижат к плоскости силой 
эквивалентной суммарному усилию действия гайки на винт.
Для завинчивания гайки:
Уравнение равновесия:
Разделим числитель и знаменатель на 
Сила трения при завинчивании гайки и сила Р которую надо приложить к ключу чтобы завинтить гайку.
Этим равенством пользуются при определении трения в винтовых парах с прямой резьбой. Если резьба треугольная, то приведенный коэффициент трения равен трению по прямой резьбе деленное на 
.
Отвинчивание гайки:
Если 
, то будет самоотвинчивание (Р будет отрицательно).
Если 
, то будет самоторможение.
Трения качения без скольжения и проворачивания. Коэффициент трения качения.
Для определения трения при качении рассмотрим цилиндр, окруженный силой Q.
В силу несимметричности распределения напряжений на площадке контакта равнодействующая сила N будет смещена вправо на величину к.
без скольжения 
- коэффициент трения качения.
Чтобы цилиндр скользил без перекатывания необходимо, чтобы сила 
, т.е. сила, которая тянет цилиндр, должна равняться 
Чтобы цилиндр не проворачивался, момент противодействия 
должен быть больше, чем вращающийся момент.
- коэффициент трения покоя.
Задачи силового исследования. Силы инерции. Точка качания.
Силовой расчет машин и механизмов следует после того, как машина сконструирована, т.е. должны быть известны формы детали, их массы и моменты инерции.
Целью силового расчета является:
1. Определение усилий во всех кинематических парах.
2. Определение уравновешивающей силы, приведенной (действующей) к ведущему звену машины.
3. Определение крутящего момента (если ведущее звено – кривошип) или движущей силы (если ведущее звено – ползун), а также определение мощности на ведущем звене.
Задача силового исследования состоит в том, чтобы изучить влияние внешних сил на появление реакции на кинематических парах. Внешние силы: силы веса, давления, упругие силы, а также силы, возникающие от упругого движения – инерции. Считается, что внешние силы заданы. Силы инерции определяются по известным законам трения. Определению подлежат только силы реакции и трения, которые неизвестны. Методы, используемые при силовом исследовании – графо – аналитические, часть реакции определяется аналитически путем составления и решения соответствующих уравнений. Другая часть неизвестной реакции определяется графически. Определение реакций необходимо для того, чтобы решить задачу прочности работы механизма, т.е. прочности его звеньев, а также для выбора соответствующих подшипников, на их работоспособность и долговечность.
Подшипники в кинематических парах выбираются по максимальным значениям реакций, которые возникают в процессе работы механизма
, Каждое звено имеет сложное движение.
, где 
- ускорение центра масс (тяжести) звена;
- масса звена;
- момент звена относительно оси, проходящей через центр тяжести;
- угловое ускорение.
Сила и момент инерции Мu и Рu действуют в сторону противоположную направлению ускорения.
Так как звено – это сложное материальное тело, то силы инерции каждого его отдельного звена могут быть сведены к одной силе инерции, которая называется главным вектором сил инерции и приложена к отдельной точке.
- главный вектор сил инерции от поступательного движения звена.
- главный момент пары сил от вращательного движения звена вокруг центра масс.
1.Звено движется поступательно Мu = 0 и Рu ≠ 0 (т.к.нет ускоренного вращательного движения 
=0)
2.Звено вращается вокруг центра масс звена a s = 0, с ≠0
3.Звено вращается вокруг оси, не проходящей через центр масс Мu ≠ 0 и Рu ≠ 0
4.Звено совершает сложное движение в плоскости Мu ≠ 0 и Рu ≠ 0
Рассмотрим случай 3.
|
Найдем результирующую силу, которая заменяет Мu и Рu. Составим уравнение моментов сил относительно точки В и.т.д.
точка К – точка качания.
Можно момент от пары сил инерции не считать, а по формуле точки качения 
Рu не меняя направления и величину. Расчет вести только с этой силой.
