Динамически оптимального

легированные этим элементом. Критерием является порог хладноломкости, который для деталей, не испытывающих ударных нагрузок, устанавливается по Г5о (допустимо 50% в изломе хрупкой составляющей) и 7'9о для динамически нагруженных сталей (практически содержание хрупкой составляющей в изломе недопустимо).

Увеличение диаметра di повышает прочность стержня винта, а уменьшение угла подъема увеличивает самоторможение в резьбе (см. ниже), т. е. уменьшает возможность самоотвинчивания. По этим причинам мелкие резьбы находят применение для динамически нагруженных соединений, склонных к самоотвинчиванию, а также полых тонкостенных и мелких деталей (авиация, точная механика, радиотехника и т. п.).

Отрицательные свойства: соединение ослабляет вал и ступицу шпоночными пазами; концентрация напряжений в зоне шпоночной канавки снижает сопротивление усталости вала; прочность соединения ниже прочности вала и ступицы, в особенности при переходных посадках или посадках с зазором. Поэтому шпоночные соединения не рекомендуют для быстроходных динамически нагруженных валов. Технологическим недостатком призматических шпонок является трудность обеспечения их взаимозаменяемости, т. е. необходимость пригонки или подбора шпонки по пазу, что ограничивает их применение в крупносерийном и массовом производстве. Пригонкой стремятся обеспечить устойчивое положение шпонки в пазах, так как перекос (выворачивание) шпонки значительно ослабляет соединение. Сегментная шпонка с глубоким пазом в этом отношении обладает преимуществом перед простой призматической шпонкой. Ее предпочитают применять при массовом производстве.

Допускаемые напряжения для пружин из сталей 60С2, 60С2Н2А и 50ХФА принимают: [тк] = 750 МПа - при действии статических или медленно изменяющихся переменных нагрузок, а также для пружин неответственного назначения; [тJ = 400 МПа — для ответственных динамически нагруженных пружин. Для динамически .нагруженных ответственных пружин из бронзы назначают [т,] = (ОД-f-0,3) ав; то же, для неответственных пружин — [tj = (0,4-7-0,6) етв.

Геометрические параметры резьб и допуски на их размеры стандартизованы. Стандарт предусматривает метрические резьбы с крупным и мелким шагом. При уменьшении шага (рис. 198) соответственно уменьшаются глубина резьбы, что ведет к увеличению диаметра di и повышению прочности, и угол подъема [см. формулу (24.1)], что увеличивает самоторможение. По этим причинам мелкие резьбы находят применение для динамически нагруженных деталей, полых тонкостенных и мелких деталей (в авиации, точной механике и т.п.). В машиностроении основное применение имеют резьбы с крупным шагом, поскольку они менее чувствительны к ошибкам изготовления и износу.

Расчет динамически нагруженных подшипников усложняется введением в классическое уравнение Рейнольдса члена, учитывающего влияние изменения толщины масляного слоя по времени.

Характер распределения нагрузки между витками является одной из важных оценок 'совершенства динамически 'нагруженных резьбовых соединений. Практика показывает, что уменьшение нагрузки на первом витке приведет к столь же заметному повышению прочности соединений при переменной нагрузке.

Из формулы (3.75) вытекает важнейший практический вывод о том, что увеличением усилия предварительной затяжки можно снизить дополнительную нагрузку на болт. Последнее особенно важно для динамически нагруженных соединений.

Влияние высоты гайки и радиуса скругления во впадинах резьбы. При уменьшении высоты гайки нагрузка на первый виток возрастает (рис. 8.9). В случае применения гаек с уменьшенной (высотой (H = 0,5d), когда в контакте находятся три пары витков, нагрузка на первый виток возрастает на 20%. Поэтому использование в динамически нагруженных конструкциях таких гаек может оказаться нецелесообразным.

Эти напряжения при последующих нагрузках с 0тах<0,7сгт будут способствовать повышению усталостной прочности соединений в большей степени при меньших нагрузках. Таким образом, предварительное обжатие соединений высокими напряжениями затяжки можно использовать для упрочнения динамически нагруженных соединений.

В данной работе приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований быстроходных мальтийских механизмов, спроектированных для осуществления различных законов движения при различных углах выстоя в наиболее динамически нагруженных поворотно-фиксирующих устройствах четырехпо-зиционных автоматов электронной промышленности.

В качестве критериев динамически оптимального движения часто принимаются экстремальные или среднеинтегральные значения скорости и ускорений ведомого звена, кинетической мощности, давления в кинематических парах, динамического коэффициента полезного действия системы и т. д. При учете упругих и диссипативных свойств системы, что становится необходимым для быстроходных производственных машин, приходится также учитывать специфические критерии, связанные с требованиями минимизации динамических отклонений движения ведомого звена от движений, определяемых исходными идеальными законами движения.

Критерии динамической оптимальности. Применение вариационных методов для отыскания оптимальных законов движения обычно предполагает использование сред-неинтегральных, обобщенных характеристик динамического режима работы механизма в качестве критериев оптимальности. Конкретный выбор критерия динамически оптимального движения зависит от условий задачи. Так, если скорость ведущего звена полагается известной, то критерии, как правило, характеризуют динамический режим на ведомом звене. При этом в зависимости от условий работы механизма критерии могут характеризовать величины среднеинтегральных ускорений (сил инерции), рывков или величину динамической мощности ведомого звена при различных условиях (задачи 1 — 4). Отметим, что требование минимизации среднеинтегральных ускорений ведомого звена совпадает с требованием минимизации инварианта пиковой скорости ведомого звена, а эта величина также в ряде случаев может служить критерием оптимальности. Уменьшение инварианта пиковой скорости позволяет снизить углы давления, что представляет существенный интерес для проектирования кулачковых механизмов станков-автоматов.

отыскать такую функцию, которая сообщает наименьшее значение критерию динамически оптимального движения:

Иногда целесообразной является ликвидация «мягких» ударов путем корректировки (аппроксимации) динамически оптимального закона движения, полученного интегрированием уравнения Эйлера, полиномиальными или тригонометрическими функциями, имеющими достаточное число непрерывных производных.

При решении задач такого рода полагаем, что скорость ведущего звена механизма известна и в общем случае непостоянна. Как уже упоминалось, это предположение оказывается достаточно справедливым для сравнительно несиловых цикловых механизмов производственных машин-автоматов, а также для силовых механизмов с тяжелым маховиком. В качестве критерия динамически оптимального движения в данном случае принимается величина среднеинтегрального взвешенного ускорения ведомого звена, среднеинтегральной динамической мощности ведомого звена и пр. Оптимизация системы по этим критериям позволяет уменьшить динамические напряжения в системе, вибрации, шум, износ в кинематических парах и повысить равномерность вращения.

Рис. 4. Кривые динамически оптимального закона, синтезированного по комплексному критерию, учитывающему уровень .ускорений и рывков механизма.

Важным критерием динамического режима работы, механической системы является уровень динамической мощности [10]. Величина динамической мощности в значительной степени определяет динамический к. п. д. системы, потери на, трение и износ. Поэтому в ряде случаев именно величина динамической мощности принимается в качестве критерия динамически оптимального движения. В данной задаче построен закон движения механизма с одной степенью свободы из условия минимума среднеквадратичного значения динамической мощности на рассматг риваемом интервале при постоянной скорости ведущего звена.

Критерий динамически оптимального движения \\R\\ в данном случае принимает вид

Если для выбора динамически оптимального закона движения у(х) наиболее уместны вариационные методы, то для определения дискретных параметров оптимизации целесообразно использовать поисковые методы [50]. Поскольку настоящая par бота посвящена в основном использованию вариационных методов в задачах динамической оптимизации механизмов машин-

График этой функции приведен на рис. 15, а. По формуле (III.56) определим движущий момент М\ = 10,73 кГм. При этом функционал динамически оптимального движения, рассчитанный по соотношению (III.33), Я" = 815.

График этой функции приведен на рис. 15, а. По формуле (III.56) определим движущий момент: vHi' = 9,73 кГм. При этом функционал динамически оптимального движения, рассчитанный по соотношению (111.33), #'" = 727.