Расчеты на прочность при изгибе Механические испытания материалов Кулачковые механизмы Краткие сведения о редукторах Соединение деталей Заклепочные соединения

Изучение сопротивления материалов требует решения конкретных задач, что позволяет глубже понять теоретические основы дисциплины. В настоящей работе рассмотрены типовые задачи по следующим разделам курса сопротивления материалов

Кулачковые механизмы

Кулачковые механизмы применяют в тех случаях, когда перемещение, скорость и ускорение ведомого звена должны изменяться по заранее заданному закону, в частности, когда ведомоэ звено должно периодически останавливаться при непрерывном движении ведущего звена.

Чаще всего кулачковый механизм состоит из трех звеньев (рис. 1, а): кулачка 1, толкателя 2 и стойки 3. На рис. 1, б представлен четырехзвенный кулачковый механизм (четвертое звено — ролик 4). Поверхности винтовые Винтовая поверхность получается винтовым перемещением образующей. Как известно, винтовое перемещение характеризуется вращением вокруг оси и одновременно поступательным движением, параллельным этой оси.

рис. 1

Кулачковые механизмы подразделяются на плоские и пространственные. Плоскими называют такие кулачковые механизмы, у которых кулачок и толкатель перемещаются в одной или параллельных плоскостях; пространственными — такие, у которых кулачок и толкатель перемещаются в непараллельных плоскостях. Закон сохранения полной механической энергии. Полной механической энергией материальной точки называется сумма её кинетической E, и потенциальной энергии П, а полной Е = Т + П.

На рис. 2 представлена схема пространственного цилиндрического кулачкового механизма с профильным пазом на боковой поверхности.

рис. 2

Для увеличения стойкости кулачки изготовляют из высококачественной стали с рабочей поверхностью высокой твердости. С целью уменьшения трения и износа на толкателе устанавливают ролик, который вращается на оси и катится без скольжения по рабочей поверхности кулачка (рис. 1, б).

Кроме износа звеньев недостатком кулачковых механизмов является необходимость обеспечивать постоянное соприкосновение (замыкание) между звеньями. В процессе работы кулачкового механизма могут возникать большие усилия, главным образом инерционные, направленные на отрыв рабочей поверхности толкателя от кулачка. Для восприятия этих усилий применяется либо геометрическое (кинематическое), либо силовое замыкание кинематической цепи.

Геометрическое (кинематическое) замыкание применено в представленном на рис. 2 и 3 механизме о пазовым кулачком. Толкатель движется поступательно. При вращении кулачка ролик толкателя соприкасается с боковыми сторонами паза, прорезанного на кулачке. Паз создает два рабочих профиля кулачка, которые перемещают ролик толкателя в обоих направлениях.

рис. 3

При силовом замыкании толкатель во всех положениях прижат к кулачку с силой, которая больше силы, стремящейся оторвать толкатель от кулачка. Замыкающая сила в подавляющем большинстве случаев создается пружиной (см. рис. 1).

К числу недостатков кулачковых механизмов следует отнести сложность изготовления профиля кулачка, от которого требуется большая точность.

В тех случаях, когда толкатель должен перемещаться с периодическими остановками, участки профиля кулачка, соответствующие этим периодам, должны быть очерчены дугами окружности, проведенными из центра вращения кулачка.

 Момент инерции тела относительно какой-либо оси равен моменту инерции относительно параллельной оси, проходящей через центр масс тела, плюс произведение массы тела на квадрат расстояния между этими осями.

Из теоремы следует, что наименьший момент инерции - это момент инерции относительно оси, проходящей через центр масс.

В заключение рассмотрим, в чем проявляется влияние введенных характеристик распределения масс на частном примере вращения стержня с двумя одинаковыми шарами (см. рис. 3.7)

 

 Рис 3.7 Влияние моментов инерции на динамические реакции

Если , то центр масс системы не лежит на оси z и при вращении появится постоянное по величине давление на подшипники; если h1 = h2 , то этих давлений не будет. Если шары раздвинуть, сохраняя h1 = h2 , положение центра масс не изменится, но увеличится  Jz и при прочих равных условиях вращение будет происходить медленнее. Если стержень сделать наклонным по отношению к оси z (сохраняя h1 = h2 ), то ни положение центра масс ни осевой момент инерции Jz не изменятся, но центробежный момент инерции  Jyz уже не будет равен нулю, а ось z не будет главной; в результате при вращении появятся «биения оси » - переменные по величине давления на подшипники, приводящее к их быстрому износу.

Храповые механизмы Прерывистое движение в одну сторону чаще всего осуществляется при помощи храповых и мальтийских механизмов.

Фрикционные передачи Назначение и особенности фрикционных передач Кинематические соотношения во фрикционных передачах

Виды зубчатых передач. Передаточное отношение Наиболее распространенные передачи в современном машиностроении — зубчатые передачи. Основные их достоинства — высокий к.п.д., компактность, надежность работы, простота эксплуатации, постоянство передаточного отношения, большой диапазон передаваемых мощностей (от тысячных долей до десятков тысяч киловатт). Рассмотрим кинематику зубчатой передачи

Червячные передачи Общие сведения. Передаточное отношение и к. п. д Для передачи движения между валами, оси которых перекрещиваются, применяются червячные передачи. Угол перекрещивающихся осей обычно равен 90°. Основные достоинства червячной передачи, обусловившие ее широкое распространение в различных отраслях машиностроения.

Ременные передачи Устройство ременных передач. Виды приводных ремней Передачу вращательного движения с одного вала на другой при значительных расстояниях между ними можно осуществить гибкой связью, используя силу трения между поверхностью шкива и гибким телом. Гибкой связью служат ремни. К достоинствам плоскоременной передачи относятся: простота и низкая стоимость конструкции; плавность хода, способность смягчать удары (благодаря эластичности ремня) и предохранять приводимые в движение механизмы от поломок при внезапных перегрузках (за счет пробуксовывания ремня); возможность передачи мощности при значительных расстояниях между осями ведущего и ведомого валов; бесшумность работы (по сравнению с зубчатой передачей); простота ухода и обслуживания.

Цепные передачи Особенности и область применения цепных передач Цепная передача относится к числу передач с промежуточным звеном (гибкой связью).

Строительная механика и сопротивление материалов используют одни и те же гипотезы: 1) об идеальной упругости тела; 2) о непрерывности строения материи; 3) об изотропности материала; 4) об однородности материала; 5) гипотеза Бернули о плоских сечениях бруса при деформации; 6) о плоскостном законе распределения нормальных напряжений в брусе; 7) о независимости действия сил при малых деформациях; 8) о пропорциональности напряжений и деформаций (закон Гука).
Бесплатно смотреть мега порно.
Краткие сведения о редукторах