13. Трение в кинематических парах.

В основе всех полученных зависимостей для определения сил трения в кинематических парах лежит известный из физики закон (Кулона) о том, что сила трения пропорциональна нормальной реакции, где коэффициент пропорциональности – это коэффициент трения, получаемый экспериментально.

Применительно к механизмам на основе этого основного закона трения получаются самые разные расчетные формулы в зависимости от конкретной конструкции и условий работы кинематических пар:

— сила трения зависит от формы направляющих и, если направляющая при поступательном движении имеет сложную форму (отличную от обычной плоскости), надо применять приведенный коэффициент трения, в частности при применении клинчатых направляющих;

— наклонная плоскость применяется для выигрыша в силе (при этом проигрываем в расстоянии и коэффициенте полезного действия). Решение задач на наклонную плоскость четко показывает, что, даже при неблагоприятных с точки зрения сил трения условиях, выигрыш в силе получается значительный;

— при определении сил трения во вращательных кинематических парах (на цилиндрической и торцовой поверхностях) необходимо учитывать способность контактирующих поверхностей к приработке. При подготовке к занятию надо проработать две соответствующие гипотезы;

— переход от трения скольжения к трению качения, как правило, обеспечивает меньшие потери мощности на трение и приводит к повышению коэффициента полезного действия. Физический смысл коэффициента трения качения – это плечо, на которое смещается нормальная реакция вперед по ходу движения катка, создавая момент, препятствующий его перекатыванию (это и есть момент трения качения).

Решение задач на трение – это фактически решение задач статики, только с учетом сил трения. При решении рассматривается баланс сил, действующих на исследуемое звено. Если необходимо обеспечить движение звена под действием заданных сил, то движущие силы должны быть больше сил сопротивления (в которые и входят силы трения), или, в крайнем случае, равны силам сопротивления.

Если необходимо обеспечить торможение звена, то силы сопротивления должны быть больше движущих сил. Решение ведется для крайнего случая – равенства движущих сил и сил сопротивления. Это равновесное состояние звена и поэтому для решения используются обычные уравнения статики. В зависимости от условия задачи в конце ставится соответствующий знак: больше, если необходимо обеспечить движение звена под действием заданных сил; меньше, если необходимо обеспечить торможение звена.

Если в движении участвует несколько звеньев, то вместо баланса сил используют баланс мощностей: мощность движущих сил должна быть больше сил сопротивления (или равна силам сопротивления) для обеспечения движения системы; для обеспечения торможения системы мощность сил сопротивления должна быть больше движущих сил.

14. Назначение и классификация кулачковых механизмов.

Кулачковые механизмы служат для преобразования движения кулачка в движения толкателя по вполне определенному закону. Характеризуется наличием высшей пары 4 класса.

Можно выделить следующие типы кулачковых механизмов:

1. по движению кулачка:

   1. с вращающимся кулачком;

   2. с поступательно движущимся кулачком;

2. б) по движению толкателя:

   1. с поступательно движущимся толкателем;

   2. с вращающимся (коромысловым) толкателем;

3. в) по форме толкателя:

   1. с точечным толкателем;

   2. с роликовым толкателем;

   3. с плоским (тарельчатым) толкателем;

   4. с грибовидным толкателем.

Эта простая классификация позволяет уже по названию механизма представить его конструкцию. Кроме того (как и любая кинематическая цепь) кулачковый механизм может быть пространственным и плоским.