Кинематический анализ рычажного механизма в перманентном движении методом планов и методом диаграмм. Определение линейных скоростей точек и угловых скоростей звеньев механизма, его силовой анализ методом кинетостатики. План зацепления зубчатых колес.
Аннотация к работе
рычажный механизм кинематический силовой Задание на курсовую работу Рычажный механизм поперечно-строгального станкаЦель работы: провести кинематический анализ рычажного механизма в перманентном движении методом планов и методом диаграмм; выполнить силовой анализ рычажного механизма методом кинетостатики.Заданный рычажный механизм содержит стойку и 5 подвижных звеньев, образующих 7 низших кинематических пар Рассчитаем степень свободы механизма по формуле Чебышева: . Число степеней свободы механизма равно числу входных звеньев, следовательно, механизм имеет работоспособную структуру. Сначала выделяем группу Ассура 4-5 (рис. Группа состоит из двух звеньев и, следовательно, относится ко II классу, 2 порядку.Сначала на чертежном листе строим планы крайних положений механизма, в которых выходное звено 5 имеет останов. Крайнее положение, предшествующее началу рабочего хода звена 5, принимаем за начальное (нулевое). От нулевого положения делим окружность движения точки B кривошипа на 12 равных частей и нумеруем положения точки B по ходу вращения кривошипа. Обводим жирными линиями звенья механизма в расчетном положении (в данном случае во 2-ом положении), условно изображая все кинематические пары. Центры тяжести звеньев S1, S3, S5 обозначаем только в расчетном 2-ом положении.Определим общее передаточное отношение редуктора как произведение передаточных отношений его отдельных ступеней: Определим частоту вращения выходного вала редуктора: [об/мин].Определяем угловую скорость вращения кривошипа 1 по формуле: [с-1]. Для построения плана скоростей принимаем масштабный коэффициент . Для определения скорости точки С звена 3 составим два векторных уравнения: Решаем их графически, проводя на плане скоростей линии относительных скоростей и до их пересечения в точке с. Для определения скорости точки E звена 3 составим векторное уравнение: [м/с]. Для определения скорости точки E5 звена 5 составим два векторных уравнения: Решаем их графически, проводя на плане скоростей линии относительных скоростей и до их пересечения в точке e5.Диаграмму перемещения выходного звена 5 строим в первую очередь, т.к. значения перемещения известны в 12-ти положениях механизма. По оси ординат откладываем значения перемещения с учетом масштабного коэффициента [м/мм], а по оси абсцисс откладываем время t. Диаграмму скорости выходного звена строим графическим дифференцированием диаграммы перемещения, используя метод касательных.На звенья 1, 2, 3 и 5 действуют силы тяжести, приложенные в соответствующих центрах тяжести звеньев: На выходное звено 5 на рабочем ходу действует сила полезного сопротивления , значение которой изменяется в соответствии с заданной диаграммой нагрузки, а на холостом ходу - постоянная сила сопротивления = 0 [Н]. Совокупность сил инерции, действующих на каждое отдельное звено, приводим к главному вектору и главному моменту сил инерции этого звена. Разделим механизм на группы Ассура и входное звено, заменив отброшенные связи (т.е. звенья) реакциями, и поочередно рассмотрим их равновесие. Для удобства и наглядности решения задачи изображаем на чертежном листе группы Ассура и входное звено с масштабным коэффициентом и показываем направления всех сил, приложенных к звеньям. Реакцию во внутренней кинематической паре группы найдем из условия равновесия звена 5: Т.к. в этом уравнении известны все силы, кроме искомой реакции , то ее вектор можно построить замыканием четырех известных векторов сил на плане сил.Цель работы: рассчитать основные геометрические параметры нулевой эвольвентной цилиндрической зубчатой передачи и построить план зацепления зубчатых колес.Согласно ГОСТ 13755-68 принимаем параметры исходного контура: - коэффициент высоты головки зуба ; Определим следующие геометрические параметры: а) делительный шаг зубьев: [мм]; г) угол зацепления равен стандартному углу исходного контура, т.к. передача нулевая: ?w = ? = 20?; ж) делительная высота ножек зубьев: [мм]; п) инволюты углов давления профилей зубьев на окружности вершин: р) толщины зубьев колес на окружности вершин: [мм];С целью проверки правильности графических построений выполним следующие проверки.
1. Авдеев В.А. Синтез цилиндрической зубчатой передачи по качественным характеристикам: учеб. пособие. - Саратов: Изд-во СПИ, 1975. - 42 с.
2. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Наука, 1988. - 640 с.
3. Кореняко А.С., Кременштейн Л.И., Петровский С.Д., Овсиенко Г.М., Баханов В.Е. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин / Под ред. А.С. Кореняко. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Альянс, 2009. - 332 с.
4. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин / Под общ. ред. Г.Н. Девойно. - Мн.: Высшая школа, 1986. - 286 с.
5. Машков А.А. Теория механизмов и машин. - Минск: Вышейш. шк., 1971. - 471 с.
6. Попов С.А., Тимофеев Г.А. Курсовое проектирование по теории механизмов и механике машин: учеб. пособие для втузов. - М.: Высшая школа, 2004. - 458 с.
7. Смелягин А.И. Теория механизмов и машин. Курсовое проектирование: учеб. пособие. - М.: ИНФРА-М; Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2006. - 263 с.
8. Теория механизмов и машин: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / [М.З. Коловкий, А.Н. Евграфов, Ю.А. Семенов, А.В. Слоущ]. - 2-е изд., испр. - М.: Издательский центр «Академия», 2008. - 560 с.
9. Теория механизмов и механика машин : учебник для студ. высш. техн. учеб. заведений / [К.В. Фролов, С.А. Попов, А.К. Мусатов и др.]; под ред. К.В. Фролова. - 5-е изд., стер. - М.: Высшая школа, 2005. - 496 с.