Синтез кулачкового механизма - Курсовая работа

Курс «Теория механизмов и машин» излагает научные основы построения механизмов, машин и приборов, а также методы их теоретического и экспериментального исследования. Результаты исследования позволяют совершенствовать механизмы, то есть помогают создавать оптимальную конструкцию машины или прибора. Механизмом называют искусственно созданную систему тел, предназначенную для преобразования движения одного или нескольких тел в требуемые движения других тел. Механизмы состоят из звеньев - таких тел, каждое из которых совершает особое движение по отношению к другим телам.Число степеней свободы W определим по структурной формуле для плоских механизмов [1, с. Рассмотрим цепь, состоящую из звеньев 4 - 5. Степень свободы цепи из звеньев 4 - 5 определим по формуле (1.1): W = 3 ? 2 - 2 ? 3 - 0 = 0. Группа, имеющая 2 звена и 3 пары V класса, по [1, с.58], называется группой II класса второго порядка или двухповодковой группой 2 - го вида. Группа, имеющая 2 звена и 3 пары V класса, по [1, с.58], называется группой II класса второго порядка или двухповодковой группой третьего вида.Целью кинематического анализа является определение кинематических характеристик механизма, т.е. траекторий, скоростей и ускорений характерных точек его звеньев без учета сил, вызывающих это движение. Кинематическое исследование механизма состоит в решении следующих задач: - определение положений звеньев за полный цикл движения механизма и построение траекторий движения отдельных точек. Результаты первой задачи используются для определения габаритных размеров механизмов, а, следовательно, и для определения площади, занимаемой в цехе (по планам положений); Допущениями при кинематическом анализе: - звенья в механизме считаются абсолютно жесткими;Тогда масштабный коэффициент плана: При этом длинf звена 4 на плане: Расстояния между неподвижными точками плана: Нулевым положением выходного звена - ползуна 5 (начало цикла работы механизма) будет являться такое крайнее положение ползуна, при котором он начинает преодолевать силу полезного сопротивления Fп.с . Строим план положения механизма для 12 положений кривошипа через каждые 30°, начиная от положения, соответствующего крайнему левому положению ползуна 5: - отмечаем на плане неподвижные точки О1, О2 и линию направляющей ползуна 5.Принимаем масштаб плана скоростей MV = 0,01 м?с-1/мм и откладываем на чертеже из произвольной точки v (полюса плана скоростей) отрезки и , совпадающие по направлению с векторами их скоростей и соответственно, и равные: мм. Скорости точки А и точки О2 известны, поэтому принимаем эти точки за опорные, точку А3, принадлежащую звену 3, - за базовую. Вектор скорости точки А3 относительно точки О2 направлен перпендикулярно линии АО2, а вектор скорости точки А3 звена 3 относительно точки А звена 2 - параллельно линии АО2 на плане механизма. Проведя на плане скоростей соответствующие прямые из точек о2 (v) и а, получим в их пересечении точку а3 - конец отрезка , определяющего на плане скоростей вектор абсолютной скорости точки А3. Из плана скоростей находим скорости точек и угловые скорости звеньев группы 2 - 3: Так как звенья 2 и 3 входят в поступательную пару, их угловые скорости равны: Структурная группа из звеньев 4 - 5.Ускорение точки А при равномерном вращении ведущего звена равно нормальному ускорению [2, с.69]: м/с2. Выбираем масштаб плана ускорений ма = 0,1 . Из произвольной точки p (полюса плана ускорений) проводим отрезок соответствующий ускорению точки А: мм. Нормальное ускорение направлено параллельно линии АО2 от точки А3 к точке O2 и по величине, согласно [2, с.69], равно: м/с2. Направление Кориолисова ускорения определим, повернув на 90° вектор относительной скорости в сторону переносной угловой скорости w3 (в нашем случае по часовой стрелке). Для определения ускорения точки S3 воспользуемся правилом подобия: мм.Определяем силы тяжести звеньев по формуле: где g = 9,81 м/с2 - ускорение свободного падения. Определяем массовые моменты инерции звеньев (по заданию): кг ? м2. кг ? м2. Наносим все полученные силы и моменты на схему механизма и расчленяем механизм на структурные группы, заменяя связи их реакциями. Из условия равновесия группы в целом получаем векторное уравнение: = = 0, согласно которому строим план сил в масштабе - векторный многоугольник abcdefgha. Для определения внутренней реакции в шарнире С строим план сил для звена 5 - многоугольник defghd - по уравнениюМаксимальное перемещение толкателя Н, мм0 дезаксиал е, мм 0 фазовый угол подъема толкателя jп 110° фазовый угол верхнего выстоя jв.в 70° фазовый угол опускания jоп 90° закон изменения аналога ускорения трапецеидальный По заданной диаграмме аналога ускорений толкателя S`` = S``(j) методом графического интегрирования строим диаграммы аналога скорости S` = S`(j) и аналога перемещений S = S(j). безразмерный коэффициент ускорения, зависящий от вида диаграммы ускорения. Тогда по формулам (3.

Содержание

Задание на курсовой проект

Введение

1. Структурный анализ рычажного механизма

2. Кинематический и кинетостатический анализ рычажного механизма

2.1 Построение плана положений механизма

2.2 Построение плана скоростей

2.3 Построение плана ускорений

2.4 Кинетостатический анализ механизма методом планов сил

2.5 Определение уравновешивающего момента методом Жуковского Н.Е.

3. Синтез кулачкового механизма

3.1 Построение кинематических диаграмм

3.2 Определение минимального радиуса кулачка

3.3 Построение профиля кулачка

Список использованных источников