Поворотный сустав (механический) - Knuckle joint (mechanical)

А сустав сустава это механическое соединение используется для соединения двух стержней, находящихся под растяжение нагрузка, когда требуется небольшое количество гибкость, или угловой момент необходим. Всегда есть осевая или линейная линия действия нагрузки.[1]

Узел поворотного кулака состоит из следующих основных компонентов:

  1. Один глаз.
  2. Двойное ушко или вилка
  3. Поворотный палец.

На одном конце стержня образована одна проушина, а на другом конце стержня - двойная проушина. И одинарная, и двойная проушина соединяются штифтом, вставленным в проушину. Штифт имеет головку на одном конце, а на другом конце - конический штифт или шплинт. Концы стержня для захвата имеют восьмиугольную форму. Теперь, когда два глаза разведены, булавка удерживает их вместе. В этом случае часть соединения со сплошным стержнем намного прочнее, чем часть, через которую проходит штифт.[2]

Режимы отказа:

  1. Разрушение пальца при сдвиге (одиночный сдвиг).
  2. Сдавливание штифта о шток.
  3. Разрушение при растяжении плоского торцевого стержня.

Заявление:

  1. Тяговое соединение стропильной фермы.
  2. Натяжное звено в конструкции моста.
  3. Звено роликовой цепи.
  4. Тяговое соединение стрелового крана.
  5. Поворотный шарнир также используется в тракторе.

Конструкция шарнирного сочленения [править]

ПОЗ.[3]

Схема сборки поворотного кулака показана на рис.

Размеры шарнирных суставов:

  • Диаметр стержня = d
  • Диаметр поворотного пальца = dп
  • Наружный диаметр одной проушины = dэ
  • Внешний диаметр двойной проушины = dod
  • Толщина одного глаза = т
  • Толщина вилки = т1
  • Осевое растягивающее усилие на стержне = п

(1) Диаметр стержня

Считайте, что стержень подвергается прямому растягивающему напряжению.

    ς = P / π d2

Из приведенного выше уравнения получается диаметр стержня d.

(2) Конструкция штифта (dп)

(а) Рассмотрим разрушение штифта при двойном сдвиге из-за растягивающей силы.

Следовательно, прямое напряжение сдвига, индуцируемое в цапфе поворотного кулака, определяется уравнением

    ς = P / 2A = (P / 2) / (π / 4) dп2 = 2P / π dп2

(b) Отказ шарнирного пальца при изгибе

Предположим, что нет люфта или провисания, но на самом деле цапфа шарнира ослаблена в вилках, чтобы обеспечить угловой момент одного по отношению к другому, поэтому он подвергается изгибающему моменту в дополнение к сдвигу, учитывая равномерно распределенную нагрузку вдоль части пальца.

Принимая момент вокруг оси XX

    M = [(-P / 2) × (t / 4)] + {(P / 2) × [(t / 2) + (t1/3) ] }


    = P / 2 [(t1/ 3) + (t / 2) - (t / 4)]


    = P / 2 [(t1/ 3) + (t / 4)]

Модуль сечения,

    Z = (π / 32) dп3

Максимальное напряжение изгиба, σб

    σб= M / Z = {P / 2 [(t1/ 3) + (t / 4)]} / {(π / 32) dп3}

Здесь мы проверяем штифт на изгиб и находим значение dп

(3) Дизайн одного глаза:

(a) Чтобы найти внешний диаметр одиночной проушины (dэ) Единственный глаз подвергается прямому растягивающему напряжению из-за этого единственного глаза под слезой.

    σt = P / A = P / (dэ-dп) × t

(b) Из-за прямого растяжения одиночная проушина подвергается двойному сдвигу.

    Площадь сопротивления сдвигу = 2 (dэ-dп) × (т / 2)

Индуцированное прямое напряжение сдвига

    ς = P / (dэ-dп) × t

Из этого уравнения внешний диаметр одного глаза dэ получается.

(C) Отказ отдельной проушины или пальца из-за растягивающей нагрузки при раздавливании.

    Площадь сопротивления дроблению = dп × т


    σc = P / (dп× т)

Сформируйте это уравнение, проверьте напряжение раздавливания, в случае отказа увеличьте толщину проушины (т).

(4) Конструкция вилки (двойное ушко):

(а) Разрыв двойного глаза в самом слабом отделе из-за напряжения

    Площадь сопротивления разрыву = (dиз - dп) × 2 т1


    σт = p / [(dиз - dп) × 2 т1]

Из этого уравнения найдите внешний диаметр вилки (DOF).

(b) Разрушение двойной проушины (вилки) при двойном сдвиге из-за растягивающей нагрузки.

    Площадь сопротивления сдвигу = 4 × [(dиз - dп)] / 2 × t1


    = 2 × (dиз - dп) т1

Напряжение сдвига определяется как

    ς = p / [(dиз - dп) × 2 т1]

Из этого уравнения проверьте напряжение сдвига, если оно меньше расчетного, увеличьте толщину вилки. т1.

(c) Отказ двойной проушины при раздавливании (толщина вилки)

Двойная проушина может выйти из строя из-за растягивающей нагрузки

Напряжение раздавливания определяется выражением

    σc = P / (2 × dп × т1)

Проверьте напряжение раздавливания или найдите т1

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Гупта, Р. Хурми, Дж. (2008). Учебник машиностроения (единицы С.И.): [учебник для студентов Б.Е. / B.Tech., U.P.S.C. (Англ. Услуги); Раздел «B» A.M.I.E. (1)] (14-е изд.). Рам Нагар, Нью-Дели: Издательство Евразия. ISBN  81-219-2537-1.
  2. ^ Гупта, Р. Хурми, Дж. (2008). Учебник машиностроения (единицы С.И.): [учебник для студентов Б.Е. / B.Tech., U.P.S.C. (Англ. Услуги); Раздел «B» A.M.I.E. (1)] (14-е изд.). Рам Нагар, Нью-Дели: Издательство Евразия. ISBN  81-219-2537-1.
  3. ^ Гупта, Р. Хурми, Дж. (2008). Учебник машиностроения (единицы С.И.): [учебник для студентов Б.Е. / B.Tech., U.P.S.C. (Англ. Услуги); Раздел «B» A.M.I.E. (1)] (14-е изд.). Рам Нагар, Нью-Дели: Издательство Евразия. ISBN  81-219-2537-1.