Трение в кинематических парах Виды трения

Энергия, подводимая к механизму в виде работы Ал движущих сил и моментов за цикл установившегося режима, расходуется на совершение полезной работы Л,,,, т. е. работы сил и моментов полезного сопротивления, а также на совершение работы А,, связанной с преодолением сил трения в кинематических парах и сил сопротивления среды А, = А,и +А,. Значения /4 1. и А, подставляются в это и в последующие уравнения по абсолютной величине. [c.238]

Из уравнения следует, что агрегат не может остановиться в момент отключения движущих сил, а будет продолжать двигаться, пока вся накопленная в нем кинетическая энергия не будет затрачена на преодоление сил, приложенных к нему в атой стадии движения. Так как в стадии останова скорость исполнительного органа уменьшается, то обычно в целях предупреждения брака приходится прекращать обработку изделий, поэтому в уравнении (9,14), , = 0. Следовательно, кинетическая энергия может быть погашена лишь работой силы вредных сопротивлений, Современные быстроходные агрегаты (машины) накапливают значительную кинетическую энергию, а работа вредных сопротивлений, в основном сил трения в кинематических парах, как правило, невелика. Если не применять специальных мер, то время выбега может быть очень большим. Современные прокатные станы, например, могут двигаться несколько часов после отключения двигателей. В целях сокращения времени выбега в состав агрегата (машины) включают специальные тормозные устройства или переводят электродвигатели на работу в тормозном режиме (электрическое торможение). В этом случае уравнение движения имеет вид [c.307]

Если силы трения в кинематических парах слабо зависят от скорости звеньев или диапазон изменения скоростей мал, то силовое передаточное отношение принимается в виде кусочно-постоянной функции управляющего воздействия [c.277]

Следует отметить, что аналитические зависимости для силового передаточного отношения в функции скорости звеньев, как правило, отсутствуют. Чаще всего зависимости коэффициента трения в кинематических парах задаются в виде табличных зависимостей, полученных экспериментально. [c.288]

Силы трения в кинематических парах определим приближенно по схеме кулонова трения. Ввиду малой скорости перемещения звеньев (время хода поршня находится в пределах от 20 сек до 2 мин) силами инерции пренебрегаем. Силы и моменты представляются моторами, т. е. комплексными векторами. Условия равновесия каждого звена запишем в виде единого винтового уравнения. [c.126]

С точки зрения динамики любой МВК без учета упругости звеньев и трения в кинематических парах можно рассматривать как голономную механическую систему с идеальными связями. Уравнения связей механизма могут быть получены как уравнения кинематики на основе метода замкнутых векторных контуров [12]. В уравнениях кинематики МВК вида (4.2.4) зависимые координаты не могут быть выражены в явном аналитическом виде через обобщенные координаты, поэтому уравнения движения МВК должны быть рассмотрены совместно с системой тригонометрических уравнений связей. [c.458]

ТРЕНИЕ В КИНЕМАТИЧЕСКИХ ПАРАХ 1. Виды трения [c.192]

Коэффициент полезного действия механизма всегда зависит от характера сил трения, которые возникают в кинематических парах, от вида смазки и т, д, Поэтому нельзя точно указать для тех или иных механизмов их коэффициенты полезного действия. В каждом отдельном случае этот вопрос должен подлежать теоретическому и экспериментальному анализу. В дальнейшем мы рассмотрим только некоторые расчетные приемы, которые могут быть применены для решения этих вопросов. Начнем с рассмотрения механизма с низшими парами. [c.313]

Кинематические пары во многом определяют работоспособность и надежность машины, поскольку через них передаются усилия от одного звена к другому в кинематических парах, вследствие относительного движения, возникает трение, элементы пары находятся в напряженном состоянии и в процессе изнашивания. Так, например, при работе механизма ДВС, изображенного на рис. 2.1, а, изнашиваются гильза цилиндра и поршневые кольца, коренная А и шатунная В шейки коленчатого вала / и т. д. Поэтому правильный выбор вида кинематической пары, ее геометрической формы, размеров, конструкционных и смазочных материалов имеет большое значение при проектировании машин. [c.19]

Например, в приборах с малыми нагрузками элементы поступательной пары могут соприкасаться по отдельным линиям (рис. 2.1, г), однако это не высшая пара, так как то же относительное движение звеньев может быть получено соприкосновением элементов по поверхности. Для уменьшения трения в поступательной паре вводят тела качения в виде шариков или роликов (рис. 2.1, с ). Такая конструкция представляет собой соединение, эквивалентное кинематической паре. Независимо от конструктивного выполнения поступательной пары образующие [c.19]

Влияние сил вязкого трения. Если в кинематических парах трение приближается к жидкостному, то момент сил трения можно считать по приближенной формуле Л4т = Рф, где р — коэффициент вязкого сопротивления. Тогда уравнение движения принимает вид [c.116]

Для других плоских и пространственных механизмов система уравнений для определения реакций в кинематических парах (без учета сил трения) также является линейной, и потому ее решение не представляет принципиальных трудностей. Следует, однако, иметь в виду, что линейные системы уравнений кинетостатики дают возможность определить лишь главный вектор и [c.128]

В механизмах силы сопротивления чаще всего представляют собой силы трения, возникающие в кинематических парах и неподвижных соединениях деталей. В последнем случае речь идет о так называемом конструкционном демпфировании, возникающем на площадках контакта деталей при колебаниях, например в стыках, в резьбе и т, п. [20, 47, 52, 63]. Иногда природа сил сопротивления связана с видом демпфирующего устройства, специально предназначенного для увеличения диссипативных свойств системы. Такие устройства могут быть фрикционными, гидравлическими, пневматическими. [c.39]

Трение скольжения. Этот вид трения характеризуется касательными реакциями, возникающими в кинематических парах, части которых работают со скольжением своих рабочих зон. Из раздела Структура механизмов , т. 1, известно, что кинематические пары, работающие со скольжением, имеют поверхностный контакт зон соприкосновения и представляют собой низшие кинематические пары. Поэтому можно сказать, что трение скольжения свойственно низшим кинематическим парам, а поскольку этот вид пар является наиболее распространенным в машинах, постольку и трение скольжения является наиболее рас- [c.20]

Трение жесткости, или сопротивление от жесткости гибких тел. Этот вид трения представляет собой своеобразные касательные реакции, возникающие в кинематических парах, в которых одно из звеньев является гибким телом (например, пары ремень и шкив, цепь и звездочка, канат или трос и блок). В процессе сматывания или наматывания гибкого звена на твердое, выполненное в виде шкива, блока и т. п., в силу неабсолютной гибкости такого звена возникают сопротивления в виде касательных реакций, которые и представляют собой трение жесткости. [c.21]

Коэффициент полезного действия механизма всегда зависит от характера сил трения, которые возникают в кинематических парах, от вида смазки и т. д. Поэтому нельзя точно указать для тех или иных механизмов их коэффициенты полезного действия. В каждом [c.428]

Экспериментальные работы, проведенные в лабораториях и производственных условиях, показали, что при различных видах трения (так же, как и в процессах обработки металлов) в кинематических парах изменяются потенциалы, а при замкнутой цепи протекает электрический ток. [c.31]

Прежде чем производить статический или кинетостатический расчет, нужно установить закон изменения технологических и механических сопротивлений. Если технологические сопротивления, законы изменения которых изучаются при специальных технологических расчетах, считаются заданными в виде определенных силовых характеристик, то механические сопротивления как сопротивления, законы изменения которых не зависят от функций, выполняемых машиной, подлежат изучению в теории механизмов и машин. В динамике машин особенное внимание уделяется сопротивлению, появляющемуся вследствие трения элементов кинематических пар под действием нормальных составляющих реакций. [c.355]

Механические или добавочные сопротивления Р в машинах встречаются главным образом в виде сил сопротивления, появляющихся при относительном движении элементов кинематических пар, или, иначе, сил трения, в виде сопротивления среды, например аэродинамических сопротивлений, силы сопротивления, обусловленной жесткостью гибких звеньев, например канатов, цепей, ремней и т. д. Силы трения появляются под действием нормальных реакций, действующих в кинематических парах, и являются известными силами, если изв тны реакции. Силы трения, как правило, производят отрицательную. работу, потому что они всегда направлены в сторону, обратную скорости относительного движения элементов кинематических пар. Этот вид добавочного сопротивления, сопровождающего работу машин, наиболее важен, потому что во многих случаях почти вся энергия, затрачиваемая на приведение в движение машины, расходуется на преодоление сил трения. Ввиду этого силы трения будут рассмотрены особо. [c.358]

Замечание 2. В случае, когда необходимо учесть силы трения, эти силы прикладываются в кинематических парах в виде момента сил трения — во вращательной паре или в виде силы трения — в поступательной паре. На практике используется метод последовательных приближений, когда в первом приближении силы трения не учитываются. Начиная со второго приближения, они определяются в виде произведения коэффициента трения на силу давления в паре, найденную в предыдущем приближении. [c.226]

При силовом расчете механизмов без учета сил трения учитывают только нормальные составляющие реакций в кинематических парах. В общем случае силы, действующие в механизме, зависят от положения его звеньев, скоростей точек приложения сил и от времени. Законы изменения сил могут быть представлены в виде графиков, а иногда и в аналитическом виде. [c.69]

В работающем дизеле при относительном движении деталей, соединенных в кинематические пары, возникают соударения. Импульсы взаимодействия деталей, возникающие при соударениях, отличаются значительной величиной, исчисляемой в десятках тонн, и малой длительностью процесса (порядка 10 с). Центрами возбуждения колебаний в механизмах являются зоны контакта деталей в момент их соударения. В отличие от импульсных взаимодействий, носящих в основном регулярный характер, действие сил трения проявляется в виде последовательности хаотических толчков малой интенсивности и длительности. С трением связаны широкополосные колебания, которые накладываются на регулярные сигналы в виде шумового фона. Ударные импульсы возникают при перекладках поршня в цилиндре, в сочленениях шатуна с поршнем, в шатунных подшипниках коленчатого вала, при работе форсунок, впускных и выпускных клапанов, в подшипниках качения, зубчатых парах и др. Поэтому одним из наиболее важных сигналов, доставляющих информацию о состоянии многих агрегатов и узлов дизеля, является структурный, шум, распространяющийся при работе двигателя в его деталях в виде упругих колебаний — вибраций.j [c.342]

Следует также иметь в виду, что значение коэффициента трения /,, подставляемое в расчетные формулы, зависит от конструктивного решения кинематической пары и может весьма заметно отличаться от значения /,, получаемого из физического эксперимента с плоскими образцами. Так, если поступательная пара в сечении, перпендикулярном вектору относительной скорости гмг, имеет клиновидную форму например, кинематическая пара, образованная задней бабкой 1 и направляющими станины 2 токарного станка (рис. 7.11), - то в формулу F,, > = f,F подставляется расчет- [c.234]

Основные виды изнашивания следуюш,ие механическое — результат механических воздействий коррозионно-механическое — механическое воздействие сопровождается химическим или электрическим взаимодействием со средой абразивное — результат режущего или царапающего действия твердых частиц, находящихся в свободном или закрепленном состоянии эрозионное — результат воздействия потока жидкости или газа усталостное — выкрашивание частиц материала поверхностного слоя при Периодически меняющейся нагрузке (этот вид изнашивания особенно характерен для высших кинематических пар) изнашивание при заедании — результат схватывания, глубинного вырывания материала, переноса его с одной поверхности трения на другую (заедание или схватывание характеризуется сильным местным нагревом вследствие высоких скоростей скольжения и больших удельных давлений такому виду изнашивания чаще всего подвержены незакаленные трущиеся поверхности кинематической пары из однородных материалов). [c.243]

Во вращательных кинематических парах элементами являются плоскости или цилиндрические поверхности с образующей произвольной формы. Для пары с элементами в виде поверхности круглого цилиндра (рис. 20.8, а), нагруженной радиальной силой F, суммарная сила трения определяется так же, кик и в случае поступательной пары с такими же элементами, по формулам (20.9) и (20.12). Наличие силы трения F приводит к отклонению суммарной силы Рн = от направления силы F, действующей на соединение. [c.249]

Сила Fii будет касаться окружности радиуса р = f r, называемой кругом трения, и направлена так, что своим действием будет препятствовать вращению элементов кинематической пары относительно друг друга. Для кинематических пар с элементами в виде сферических (рис. 20.8, б) и конических поверхностей (рис. 20.8, в) [c.249]

В плоской поступательной кинематической паре 1—2 закон р (х) распределения нагрузки зависит от вида элементов (рис. 21.2)., Равнодействующая F a распределенной нагрузки будет направлена или по нормали к поверхности контакта (рис. 21.2, а), если трением пренебречь, или под углом трения ср к нормали (рис. 21.2, б), еслн [c.255]

С конструктивной и технологической точек зрения (имеется в виду изготовление кулачка) система силового замыкания оказывается проще. Однако в связи с введением в кинематическую цепь кулачкового механизма деформированного упругого звена (пружины) динамика значительно усложняется (надежность уменьшается), увеличиваются потери на трение, нагрузки элементов кинематических пар и их износ. [c.293]

Трение скольжения (трение 1-го рода), при котором поверхность одного тела скользит по поверхности другого. Этот вид трения встречается как в низших, так и в высших кинематических парах. [c.307]

Влияние сил трения в кинематических парах. Виды этого влияния следующие деформации, износ и смещения деталей в зазорах. Деформации деталей от сил трения являются главными причинами упругих мертвых ходов, играющих особенно большую роль при длинных кинематических цепях. Износ деталей — одна из характеристик надежности работы механизмов точных приборов. Нерегулярные смещения деталей в кинематических парах вследствие непостоянства сил трения являются главными причинами невоспроизводимости положений ведомых звеньев (например, измерений и отсчетов). [c.436]

При определении размеров звеньев следует иметь в виду, что при некоторых их соотношениях возникает самоторможение или заклинивание (рис. 6.4), т. е. внезапное прекращение движения в некоторых положениях звеньев. Заклинивание возможно в определенных относительных положениях звеньев в случае возникновения чрезмерных сил и моментов из-за трения в кинематических парах, возрастающих пропорционально увеличению движущих сил. Незакли- [c.57]

Широкое применение в технике получили механизмы, для которых передаточные отнощения щ/(о и i/o постоянны. Для них /чр = onst. Особенно часто встречаются такие кинематические цепи с постоянным передаточным отнощением, у которых все звенья имеют вращательное движение (рис. 2.28). В этом случае можно довольно просто учесть потери на трение в кинематических парах и привести уравнение движения к виду [c.68]

Трение всегда противодействует механическому движению, постепенно превращая его энергию в теплоту. Сила трения зависит от скорости, однако вид этой зависимости может быть весьма различным. Он определяется физической природой трения. Мы уже знакомы с трением твердых тел, с так называемым сухим трением. В кинематических парах при течении жидкости, в частности в тонком жидком слое, разделяющем твердые тела, возникает жидкостное трение. Сила такого трения может быть описана степенным полино- [c.226]

Схема нагружения и формулы нормального давления ролика на копир и сумарной силы трения на ползуне для механизма этого вида приведены в работе [7], однако вследствие некоторых недостаточно обоснованных допущений, в частности при сведении пространственной задачи к плоской, полученные результаты нуждаются в уточнении. В связи с этим задача была рассмотрена вновь, и для пространственного кулачкового механизма с боковым роликом получены обобщенные расчетные зависимости действующих сил и к. п. д. от осевой нагрузки, угла подъема профиля копира, конструктивных размеров и коэффициентов трения в кинематических парах. [c.52]

Коэфициент полезного действия машины. Энергия, подводимая к машине, а также кинетическая энергия самой машины в процессе её работы преобразуется часть подводимой энергии может пойти на увеличение кинетической энергии, часть на преодоление производственных сопротивлений, часть рассеивается в окружающем пространстве. Кинетическая энергия машины может уменьшиться, преобразуясь в другие виды энергии. Весь поток энергии может бьпь сбалансирован следующим образом. Отметим какой-либо промежуток времени, в начале которого машина имела кинетическую энергию Е , а в конце Е. Предположим, что за этот промежуток времени была подведена энергия Ь кем, которую можно считать равной работе движущих сил. Предположим также, что за этот промежуток времени производственные сопротивления совершили работу Ье кем, наконец, трение в кинематических парах поглотило кгж на работу деформации и на нагревание. Тогда уравнение энергетического баланса может быть написано так [c.34]

Следует иметь в виду, что определяемые излагаемыми методами реакции в ки 1ематических парах являются результирующими распределенных нагрузок. кото] ые реально возникают между элементами кинематических пар механизма. Характер распределения этих нагрузок на элементах кинематических пар зависит от конструктивного оформления этих элементов, их размеров, упругих свойств и т. 11. Это обстоятельство всегда надо иметь в виду при расчете на прочность элем(нтов кинематических пар, а также при учете работы или мощности, затрачи-ваем( й на преодоление трения в этих парах. [c.103]

Считать заданными размеры звеньев, угловую скорость кривошипа 0J, массу ползуна/Лад, первоначальную массу загрузки Штах, момент движущих сил Мд. Массами кривошипа и шатуна, а также греиием в кинематических парах механизма и трением деталей о стол пренебречь. Решение дать в обш,ем виде. [c.186]

С учетом трения в поступательных кинематических парах, кроме нормальных к поверхностям направляющих реакций, будут действовать силы трения, направленные вдоль цаправляющих в сторону, противоположную относительной скорости элементов пары. Во вращательных кинематических парах появятся моменты сил трения, направления которых будут противоположны относительным угловым скоростям звеньев, образующих кинематическую пару. Следовательно, определению реакций в кинематических парах с учетом сил трения должен предшествовать кинематический расчет механизма. С учетом указанных обстоятельств в уравнениях равновесия должны быть учтены дополнительные факторы. Так, например, в структурной группе второго вида (рис. 21.9) появятся моменты сил трения Мта во вращательной паре А и Мтв в паре В и сила трения Рте в поступательной паре С. Поэтому уравнение равновесия (21.2) приобретает вид [c.262]

Затем, аналогично тому, как это делалось в первом приближении, производят расчет давлений в кинематических парах, считая, что силы и моменты сил трения заданы. Так, например, для группы второго вида (см. рис. 1.46) по реакциям Р12 и при заданных приведенных коэффициентах трения / и радиусах вращательных пар и определим моменты сил трения Мв = Рг г , и = РзоГг . В поступательной паре О будет действовать сила трения Ро = P зf Направление моментов сил трения и силы F ) устанавливается в зависимости от направления относительных скоростей движения звеньев, определяемых из плана скоростей (см. рис. 1.14, б). Теперь во втором приближении уравнения моментов относительно точки С и сил для звена 2 будут иметь вид [c.71]

Трение качения. Это трение представляет собой касательные реакции в кинематических парах, работающих с перекатыванием рабочих поверхностей соприкосновения. Поскольку этот вид относительного движения характеризует высщие пары, то можно сказать, что трение качения свойственно высшим кинематическим парам. Однако следует заметить, что не всегда высшие пары работают с чистым качением своих элементов, часто качение в них сопровождается еще скольжением. Типичным примером таких пар являются, например, зубья зубчатых колес. Поэтому при работе в такого рода парах возникает двоякое трение — трение качения и трение скольжения. [c.21]

Трение покоя, или сцепления. Начнем рассмотрение законов трения с изучения трения в низших кинематических парах, или трения 1-го рода. Различают два вида этого трения трение покоя, или сцепления, итрение скольже- [c.254]

Высшая кинематическая пара (рис. 7.10) в плоском механизме допускает два относительных движения звенья / и 2 могут скользить (v 2) И перекатываться друг по другу ( oi2). Поэтому и трение в высшей кинематической паре проявляется двояко в виде трения скольжения и трения качения. Тормозящее действие трения качения (Мк и,) в большинстве случаев весьма невелико, и поэтому его в дальнеЙ1пем учитывать не будем. Конечно, при расчете подшипников качения, при исследовании движения тяжелых предметов на подкладных катках и рольгангах и в других подобных задачах трением качения пренебрегать нельзя. Но такие задачи относятся к области специальных расчетов, а поэтому выходят за рамки учебной ДИСЦИПЛИН1 [c.233]

Если поверхности и 2 элементов кинематической пары выполнить в виде аксоидных гиперболоидов, то контакт звеньев по винтовой оси будет линейчатым. Так как нормаль к поверхности гиперболоидов пройдет через оси их вращения, то силовое взаимодействие звеньев не вызовет передачи движения. Передать движение с помощью такой кинематической пары можно только силами трения между звеньями 1 н 2, возникающими за счет прижимающих их сил. Для обеспечения передачи движения непосредственным соприкосновением звеньев необходимо придать им форму, при которой нормаль к поверхностям звеньев не проходила бы через их оси вращения. Тогда касательная плоскость к звеньям пройдет согласно условию (9.1) перпендикулярно п — п через векторы со,2 и Ща- [c.91]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...