ESDU 90022 D-2010
平面コンロッドの力解析

規格番号
ESDU 90022 D-2010
制定年
2010
出版団体
ESDU - Engineering Sciences Data Unit
最新版
ESDU 90022 D-2010
範囲
はじめに このデータ項目は、単一自由度@平面@多節リンク機構のリンクを接続する関節における反力の数値を推定するために使用される解析手法を示します。 力解析は、より高い動作速度と負荷と組み合わせて信頼性の向上につながるため、産業機械で使用されるリンケージの設計には不可欠な機能です。 新しい機構の設計中@、関節力の推定値を取得することをお勧めしますか?リンクの長さが決定されたら、可動リンクごとに断面形状の暫定値と適切な材料を選択する必要があります。 力解析により、関節力の暫定値が得られ、これを使用して個々のリンクの応力とそれらのリンク上の重要な点のたわみを推定します。 その後、提案された断面形状と材料が変更され、許容可能な設計が得られるまで反復プロセスで接合力が再決定されます。 また、関節力の推定値は、適切なベアリングの種類とサイズを決定するために使用されます。 フレーム揺動力とフレーム揺動モーメントの値は、固定機フレームを設計するとき、およびリンケージのバランスをとる必要があるかどうかを決定するときに重要です。 力の値は、代替リンケージ構成の性能を比較し、さまざまなバランス技術を導入した効果を評価するために使用されます (参考文献 9、10、11 を参照)。 従来、必要な運動学的および動的量の値は、手間のかかるグラフィック手法によって取得されます。 現代の方法は、運動学的関係と平衡状態を記述する多数の方程式の導出と、それに続くコンピューターを使用したこれらの方程式の数値解法に基づいています。 この項目では、共同力を推定するための 3 つの一般的な戦略について説明します。 (a) 静力解析 慣性を無視し、外力のみによる関節の反力を求めます。 各関節力は入力リンクの位置の関数として表され、リンケージは各位置で静止していると仮定されます。 静力解析は、非常にゆっくりと動く結合の解析にのみ適しています。 (b) 運動静力解析 慣性や外力による関節の反力を求めます。 各関節力は入力リンクの位置の関数として表現され、入力リンクの動きは既知であると仮定されます。 一般的に使用される仮定は、機構が一定の角速度で回転する入力クランクを介して駆動されるというものです。 (c) 動的力解析 慣性や外力による関節部の反力を求めます。 各関節力は時間の関数として表され、駆動力またはトルクは時間@入力リンク位置または入力リンク速度の関数として既知であると仮定されます。 これらの戦略を使用した結合の剛体数学モデルの開発は、この項目で実証されます。 適用範囲と各方法の利点と制限について説明します。 産業機械で使用されるリンケージ構成は多種多様であり、各機械の負荷条件も異なるため、一般的な設計データの提示は非実用的です。 したがって、このデータ項目の目的は、特定のアプリケーションにおける連鎖を分析するためのコンピューターベースの方法を開発するための単純なフレームワークを提供することです。 セクション 11 には、一般的に使用される 4 節リンクの運動静力解析によって関節力を決定するために必要な方程式が含まれています。 4 つのバーの平面リンクの運動静力解析を実装するコンピューター プログラムは、セクション 12 に含まれています。 定義についてはセクション 2.2 を参照してください。

ESDU 90022 D-2010 発売履歴



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