Проектирование рычажного механизма. Определение скоростей и ускорений. Синтез планетарного механизма. Определение передаточного отношения графоаналитическим методом. Определение минимального радиуса и эксцентриситета кулачка. Силовой анализ механизма.
Аннотация к работе
Из допустимого множества решений конструктор выбирает компромиссное решение с определенным набором параметров и проводит сравнительную оценку различных вариантов. Из числовых показателей эффективности решения, называемых критериями качества, по которым следует оценивать конструкцию, обычно выделяют главные критерии, а вспомогательные показатели используют как ограничения, накладываемые на элементы решения. В настоящее время расчеты выполняют на ЭВМ, что позволяет оценить конструкцию по многим критериям качества и найти максимум показателя эффективности.За исполнительное звено принимаем звено 5, ход которого по условию равен 150мм, а по построению получается равным 61мм.Далее рассчитываем скорости точек всех звеньев и составляем уравнения скоростей: Скорость точки А подчеркиваем сплошной чертой, так как она известна и по направлению, и по величине, а скорости точки В и звена АВ только по направлению.Рассчитываем масштаб плана ускорений: Запишем уравнение для расчета ускорения точки В: Аналогично выполним расчеты для ускорения точки D: Отмечаем в плане ускорений на отрезках ab и cd середины - центры масс.Далее строим графики скоростей и ускорений.Определяем массу всех звеньев:
Определяем силу тяжести всех звеньев механизма:
Рассчитываем силы инерции:
Рассчитаем осевые моменты инерции:
Звено 2 совершает плоскопараллельное движение, поэтому определим для него момент пар сил инерции:
Рассчитаем плечи:
Рабочую нагрузку определяем из графика:Выделяем 1-ю структурную группу, состоящую из звеньев 5 и 4. Показываем все действующие не нее силы: силу полезной нагрузки Pn, силы тяжести G4 и G5, силу инерции F4( с учетом переноса на плечо h4 и с учетом маштаба), силу инерции F5 и силу реакции R65.Для определения их тангенсальных составляющих рассмотрим равновесие звеньев 2 и 3 структурной группы в отдельности: Звено 2: Звено 3: Остальные реакции найдем из плана силСтроим уравнение равновесия: Уравновешивающую силу находим из уравнения моментов относительно точки которое имеет вид: Строим план сил в масштабе определяем искомые реакции: 1.4 "Жесткий рычаг" Жуковского Составляем уравнение моментов всех сил относительно полюса : Сравнив полученное значение со значением, полученным с помощью силового анализа, вычисляем погрешность: 2. Определим передаточное отношение при найденных числах зубьев: Определим отклонение от заданного передаточного отношения: Данное значение погрешности не превышает 3%, что является допустимым. Если известна скорость какой-либо точки звена, вращающегося относительно неподвижного шарнира с угловой скоростью , то скорости остальных точек звена определяются прямой, соединяющей точку неподвижного шарнира и конец вектора скорости данной точки. Определяются делительные диаметры колес передачи d=mz из расчета, что все колеса имеют одинаковый модуль (m=4) и нарезаны без смещения: Выбираем значение масштаба: Проводим вспомогательную вертикаль, на которую будем проектировать точки центров колеса и сателлитов, а также, точки контакта.Строим по данным из распечатки графики зависимости перемещения толкателя, аналога скоростей и аналога ускорений от угла поворота кулачка. Масштабы построений: Для определения величины минимального радиуса кулачка строим вспомогательную диаграмму путем сложения диаграмм перемещения и аналога скоростей исключая общий переменный параметр для этих диаграмм - угол поворота кулачка.Построение профиля кулачка ведем методом обращенного движения. Выбираем масштаб построения и проводим окружность минимального радиуса . Окружность минимального радиуса разбиваем на дуги, пропорциональные фазовым углам ?0, ?1, ?2... ?21, а углы делим на части в соответствии с делением по оси абсцисс диаграммы перемещения толкателя. На лучах откладываем, начиная от окружности минимального радиуса, отрезки, соответствующие перемещениям толкателя.
План
Содержание
Введение
1. Проектирование рычажного механизма
1.1 Синтез механизма
1.2 Кинематический анализ
1.2.1 Определение скоростей
1.2.2 Определение ускорений
1.2.3 Построение диаграмм скоростей и ускорений
1.3 Силовой анализ механизма
1.3.1Подготовка к силовому анализу
1.3.2 Силовой анализ 1 структурной группы;
1.3.3 Силовой анализ 2 структурной группы;
1.3.4 Силовой анализ начального механизма;
1.4 "Жесткий рычаг" Жуковского.
2. Проектирование планетарного механизма
2.1 Синтез планетарного механизма
2.2 Определение передаточного отношения графоаналитическим методом
3. Проектирование кулачкового механизма
3.1 Определение минимального радиуса и эксцентриситета кулачка
3.2 Построение профиля кулачка методом обращенного движения
Литература
Введение
Создание современной машины требует от конструктора всестороннего анализа ее проекта. Конструкция должна удовлетворять многочисленным требованиям, которые находятся в противоречии. Из допустимого множества решений конструктор выбирает компромиссное решение с определенным набором параметров и проводит сравнительную оценку различных вариантов. Из числовых показателей эффективности решения, называемых критериями качества, по которым следует оценивать конструкцию, обычно выделяют главные критерии, а вспомогательные показатели используют как ограничения, накладываемые на элементы решения. В настоящее время расчеты выполняют на ЭВМ, что позволяет оценить конструкцию по многим критериям качества и найти максимум показателя эффективности.
Единой системой конструкторской документации (ЕСКД) установлено пять стадий разработки документации на изделия всех отраслей промышленности: техническое задание, техническое предложение, эскизный проект, технический проект и разработка рабочей документации. Многовариантный характер инженерных решений в процессе конструирования машины требует достаточной детальной разработки методов расчета и реализации оптимальных решений.
В конструкторской подготовке инженеров особое место отводится вопросам технологичности проектируемых машин. Конструктивные решения должны подчиняться требованиям рациональных технологических процессов изготовления и сборки, обеспечения минимума производственных затрат при заданных параметрах и показателях эффективности проектируемой машины. Основная цель курсового проектирования - привить навыки использования общих методов проектирования и исследования механизмов для создания конкретных машин и приборов разнообразного назначения. Студент должен научиться выполнять расчеты с использованием ЭВМ, применяя как аналитические, так и графические методы решения инженерных задач на разных этапах подготовки конструкторской документации.
Список литературы
Теория механизмов и машин. Под ред. В.А.Гавриленко.- М.: Высш. шк. 1973.
Юдин В.А., Барсов Г.А., Чупин Ю.Н. Сборник задач по теории механизмов и машин. М.: Высш. шк., 1982.
Проектирование планетарных зубчатых механизмов: Методические рекомендации к курсовому проектированию по теории механизмов и машин/ Курск, гос. техн. ун-т; Сост. Б.В.Лушников. Курск, 2001. 22 с.
Проектирование кулачкового механизма с прямолинейно движущимся роликовым толкателем с применением ЭВМ: Методические рекомендации к курсовому проектированию по теории механизмов и машин/ Курск, гос. техн. ун-т; Сост. Б.В.Лушников. Курск, 1997. 29 с.