Основы теории механизмов и машин - Курсовая работа

Пермский государственный технический университетДля данного механизма провести структурный анализ, построить 12 положений механизма. Для 12 положений механизма построить планы скоростей, а для 6 положений - планы ускорений, провести графическое исследование механизма. 2 Размеры звеньев стержневого механизма, м LAB LAC LCD LCS h 0,13 0,37 0,68 0,33 0,37Рисунок 1.За начало отсчета принимаем положение кривошипа, соответствующее крайнему положению ползуна в начале рабочего хода. Построение положений механизма проводится c масштабным коэффициентом. кинематический маховик инерция Остальные положения строятся в порядке присоединения структурных групп методом засечек в соответствии с направлением ведущего звена. Расстояние между двумя крайними положениями ведомого звена называется максимальным перемещением или максимальным ходом Smax. Для этого строим прямоугольную систему координат, где по горизонтали откладываем положения ведущего звена (ось о?), а по вертикали перемещение (ось os).Рассмотрим подробный расчет скоростей для 1 положения механизма. Скорость направлена в сторону вращения (против часовой стрелки), перпендикулярно АВ. Определяем масштаб построения скоростей, приняв (pb)=55 мм: (7) Из произвольно взятой точки p проводим линию, перпендикулярную звену АВ и откладываем на ней в сторону вращения кривошипа отрезок равный 55 мм, изображающий скорость точки В. В2 плана скоростей проводим луч параллельный кулисе В3С, а по второму уравнению системы из полюса р проводим луч перпендикулярный ВС (т.р и с совпадают, т.к.Для определения угловых скоростей звеньев воспользуемся формулой связи линейной скорости точек плоской фигуры с ее угловой скоростью: , т.к. Применяя эту формулу к рассматриваемому механизму, получим: Значения полученных угловых скоростей сводим в табл. Рассмотрим подробный расчет угловых ускорений для 2 положения механизма. Аналогично рассчитываем угловые ускорения для остальных положений механизма. Вычислим среднюю погрешность при определении ускорения рабочего органа методом планов ускорений и графическим методомВ плоскопараллельном движении все силы инерции каждого звена могут быть приведены к силе инерции, приложенной в центре тяжести звена, и паре сил инерции. Величина силы инерции определяется как произведение массы звена на ускорение центра тяжести: (24) Направлена эта сила в сторону, противоположную ускорению центра тяжести. Определяем моменты пары сил инерции для звеньев механизма: 2.2 Определение реакций в кинематических парах структурной группы второго класса второго вида Сила R05 действует по нормали к х-х, но точка приложения этой силы неизвестна.В точке В-сила R21=-R12, Реакция со стороны второго звена R21 определена и включена в число известных сил: R21 = - R12. Реакция стойки на звено 1 определяется из условия равновесия звена 1: Построение плана сил ведущего звена начинаем в точке m, от которой откладываем отрезок (mc), соответствующий реакции R21.Работа механизма характеризуется тремя режимами функционирования: пуском, установившегося движения, выбегом. Для установившегося движения характерно периодическое колебание скорости ведущего звена около значений, соответствующих рабочей скорости.Приведенный момент сил - момент, условно приложенный к звену приведения, развивающий мгновенную мощность, равную мгновенной мощности всех моментов сил, приложенным к звеньям механизма в каждом положении.Для построения графика приведенных моментов сил выбираем масштаб построения ?М и ?? и переводим все значения приведенных моментов сил в отрезки схемы.График Ад представляет собой прямую линию, выходящую из точки О в точку К в силу того, что в начале и конце цикла установившегося движения работы сил сопротивления и движущих сил равны между собой.Вычтя одноименные ординаты работ, получаем график избыточных работ в масштабах ?М и ??.Определяем кинетическую энергию звеньев для 12 положений механизма, считая, что угловая скорость ведущего звена равна ?ср по формуле: , где Jпр - приведенный момент инерции - величина, обладая которой динамическая модель имеет кинетическую энергию, равную кинетической энергии реального механизма в данном положении. Определяем Jпр по формуле для кривошипно-ползунного механизма: (50)График изменения кинетической энергии маховика получаем по разности ординат графиков избыточных работ и кинетической энергии звеньев по формуле: ?ТМ=Аизб - Тзв.(52) Построение графика изменения кинетической энергии маховика производим в масштабе ?Т=1,27Дж /мм. Определяем момент инерции маховика методом Н.И. Обычно маховик определяется массивным кольцом среднего диаметра D, в котором сосредоточено примерно 0,9 массы конструкции. Так как в формулу входит две неизвестные величины D и G, то из конструктивных соображений задаемся диаметром маховика (0,7 м) и определяем вес.

Содержание

1. Структурный и кинематический анализ механизма

1.1 Структурный анализ механизма

1.2 Определение начальных положений механизма и построение положений звеньев механизма

1.3 Исследование механизма методом планов скоростей и ускорений

1.4 Определение угловых скоростей и ускорений звеньев механизма

2. Кинетостатический расчет механизма (силовой расчет)

2.1 Определение сил инерции и моментов сил инерции звеньев механизма

2.2 Определение реакций в кинематических парах структурной группы второго класса второго вида

2.3 Определение реакций в кинематических парах структурной группы II1

2.4 Расчет входного (ведущего) звена

3. Определение момента инерции маховика

3.1 Определение приведенного момента сил полезных сопротивлений

3.2 Построение графика приведенных моментов сил полезного сопротивления и движущих сил

3.3 Построение графика работ сил полезного сопротивления и графика работ движущих сил

3.4 Построение графика избыточных работ

3.5 Определение кинетической энергии звеньев для 12 положений механизма

3.6 Определение момента инерции маховика и его геометрических размеров

Литература

1. Структурный и кинематический анализ механизма

1. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин: Учеб. Для втузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988. - 640 с.

2. Теория механизмов и механика машин: Учеб. для вузов / К.В. Фролов, С.А. Попов, А.К. Мусатов и др.; Под ред. К.В. Фролова. - 4-е изд., испр. и доп. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. - 664 с.: ил. - (Сер. Механика в техническом университете; Т. 5).

3. Попов С.А., Тимофеев Г.А. Курсовое проектирование по теории механизмов и механике машин: Учеб. пособие / ред. Фролов К.В. 3-е изд. перераб. и доп./. М.,: Высш. школа. 1999. - 351 с.: ил.

4. Кореняко А.С. и др. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин. М., Высш. школа., 1970. - 332 с.

Размещено на .ru