Проектирование механизмов бензомоторной пилы - Курсовая работа

Определяем степень подвижности механизма по формуле П.Л. Чебышева. Определяем класс и порядок механизма. Этот механизм состоит из одной группы Ассура 2-го класса; 2-го порядка; 2-го вида (группа звеньев 2,3) и механизма 1-го класса, состоящего из входного звена 1 и стойки 4. Разложение механизмов на группы Ассура и определение класса механизма выполнено согласно классификации Ассура-Артоболевского.Выбираем масштабный коэффициент кинематической схемы: Тогда масштабные длины звеньев механизма АВ=60 мм Центр масс поршня расположен в точке С (из дано). Для построения 12 планов положений механизма, разделим траекторию описываемую точкой В кривошипа, на 12 равных частей, через 30 градусов.Модуль скорости точки В кривошипа, соединяющее вращательное движение определим из выражения: Направлен вектор скорости перпендикулярно кривошипа АВ в сторону его вращения. Определим скорости точек структурной группы. Скорость точки В и ее направление были определены выше, а скорость точки ** равна нулю. Скорость - точки С относительно х-х направлено параллельно х-х траектории движения точки С. Согласно первому векторному уравнению через точку b2 проводим прямую, перпендикулярную звену ВС механизма (это линия ), а в соответствии со вторым векторным уравнением из полюса Р приводим прямую параллельную траектории точки С.Угловые скорости звеньев определяются с помощью построенных планов скоростей. Модуль угловой скорости второго звена для 2-ого положения механизма можно найти по формуле: Направление угловой скорости звена ВС определяется следующим способом: Мысленно переносим вектор b2C2 c плана скоростей в точку В шатуна и наблюдаем направление поворота этого звена вокруг точки А.Построение плана ускорений рассмотрим для 2-ого положения механизма. Так как кривошип АВ вращается с постоянной угловой скоростью, то точка В будет иметь только нормальное ускорение, величина которого равна Направлена параллельно звену АВ от точки В к точке А (центру вращения). Для определения ускорения точки С составим схему (систему) векторных уравнений Затем, из точки n2 проводим прямую перпендикулярно звену ВС, а из (точки) полюса проводим прямую параллельную траектории точки С.Угловое ускорение звеньев определяется на основе постоянных планов ускорений. Звено 1 вращается равномерно с постоянной угловой скоростью. Модуль углового ускорения второго звена можно определить по формуле (для 2-ого положения): Е2=с-2Данный график показывает зависимость перемещения поршня от времени (t).Выбираем произвольной длины полюсное расстояние М=32 мм. Из полюса проводим лучи параллельные хордами 01I,02I,…011I полученные при построении графика перемещений от точек 0,1,…,11.Показываем зависимость ускорения от времени строим методом хорд. Выбираем полюсное расстояние М1=32 мм.Масштабные коэффициенты схемы Пересчитываем с первого листа план скоростей в масштабе. и план ускорений в масштабе . Строим рядом с кинематической схемой механизма механическую характеристику бензопилы с масштабным коэффициентом: Определим с помощью механической характеристики силу давления газов на поршень действующую на звено 3 (в точке С) во 2-ом положении механизма.Определяем силы инерции и моменты от пар сил инерции действующие на звенья механизма Сила веса G2 приложена в центре тяжести звена ВС точке S1 а сила веса G3 приложена в точке С.Рассмотрим силы, действующие на группу звеньев 2-3. Силу инерции =5945 Н прикладываем в точку Т2 и направляем противоположно вектору ускоренного центра тяжести звена 2. Точку Т2 находим, откладывая от направления действия силы инерции , приложенной в центре тяжести () S2, плечо h таким образом чтобы, сила инерции приложенная в точке Т 2 создавала момент относительно центра тяжести S2 того же направления, что и момент , т.е. против часовой стрелки. Для упрощения решения задачи разложим эту реакцию на 2 составляющие: - нормальную, направленную вдоль линии ВС звена 2, и тангенциальную , направленную перпендикулярно линии ВС звена 2. Исходя из условия равновесия, составим уравнение моментов всех сил, действующих на группу, относительно точки С [при этом для звена 2] и определим тангенциальную составляющую силы .Вычерчиваем входное звено 1 в масштабе с соблюдением заданного положения, показав все действующие силы. В точке В на звено 1 со стороны звена 2 действует сила , равная по величине , но противоположная по направлению. Сила была определена из плана сил из группы 2-3 и равна по абсолютной величине . Сила инерции , т.к. центр тяжести звена 1 точки S1 лежит на оси вращения звена 1 [точка 0].Основной смысл теоремы заключается в том, что алгебраическая сумма моментов всех внешних сил, действующих в механизме и приложенных в соответствующих точках повернутого на 90о в любую сторону плана скоростей относительно полюса плана, равные моменту уравновешивающих сил, или иначе сумма моментов всех сил относительно полюса будет равна нулю. Определив уравновешивающую силу методом жесткого рычага, мы тем самым можем одновременно проверить правильность проведенного нами кинемат

Содержание

1. Структурное и кинематическое исследование механизмов бензомоторной пилы

1.1 Определение размеров механизма

1.2 Структурное исследование механизма

1.3 Кинематическое исследование механизма

1.3.1 Построение схемы и исследование движения звеньев механизма

1.3.2 Построение планов скоростей

1.3.3 Угловые скорости звеньев

1.3.4 Построение плана механизма

1.3.5 Угловое ускорение звеньев

1.4 Построение кинематических диаграмм

1.4.1 Построение графика скоростей

1.4.2 Построение графика ускорений

2. Силовой (кинематический) расчет механизма

2.1 Заданные силы и определение силы полезного сопротивления

2.2 Определение сил инерции звеньев

2.3 Определение реакции в кинематических парах механизма

2.3.1 Группа звеньев 2-3

2.4 Силовой расчет входного звена механизма

2.5 Определение уравновешивающей силы методом Н.Е. Жуковского

3. Проектирование кулачкового механизма с плоским толкателем

3.1 Задание и данные для расчета

3.2 Построение диаграммы движения толкателя

3.3 Определение минимального радиуса кулачка

3.4 Построение профиля кулачка

4. Проектирование кинематической схемы планетарного редуктора

4.1 Описание схемы зубчатого механизма с планетарной ступенью и данные для расчета

4.2 Порядок чисел зубьев планетарного редуктора

4.3 Построение схемы редуктора

4.4 Построение картины скоростей и плана угловых скоростей редуктора

4.5 Проектирование внешнего эвольвентного зацепления

Литература

1. Структурное и кинематическое исследование механизмов бензомоторной пилы

Таблица 1. Исходные данные

Наименование параметра Обозначение Единица Числовые

1 2 3 4

Угловая скорость коленчатого вала 840

Максимальный ход поршня S M 0.12

Отношение кривошипа к длине шатуна _ 0.25

Центр масс шатуна находится M C

1.1 Определение размеров механизма

Учитывая, что максимальный ход поршня S связан с длиной кривошипа отношением

, то ;

м

Отношение длины кривошипа с длиной шатуна , из дано. Тогда , ;

1.2 Структурное исследование механизма

1. Г.Н. Девойно "Курсовое проектирование по теории машин и механизмов." Минск "Высшая школа" 1986г.-285 с.

2. Н.Г. Горшков, И.С. Калинина "Методическое пособие к выполнению курсового проекта по теории механизмов и машин." Пенза 1990-77с.

3. Н.Г. Горшков, И.С. Калинина, С.А. Кшникаткин Методическое пособие " Проектирование кулачкового механизма с плоским толкателем".

Размещено на