Теория машин и механизмов - Курсовая работа

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Уфимский государственный нефтяной технический университет» в г.Данный курсовой проект посвящен анализу механизма рабочей машины. В проекте решаются задачи структурного, кинетического и кинетостатического анализа.Решение этих задач на начальной стадии проектирования состоит в выполнении анализа и синтеза проектируемой машины, а также в разработке ее кинематической схемы, обеспечивающей с достаточным приближением воспроизведение требуемого закона движения. Для выполнения этих задач необходимо предварительно изучить основные положения теории машин и общие методы кинематического и динамического анализа и синтеза механизмов, а также приобрести навыки в применении этих методов к исследованию и проектированию кинематических схем механизмов и машин различных типов [3]. Машина - устройство, создаваемое человеком для изучения и использования законов природы с целью облегчения физического и умственного труда, увеличения его производительности и облегчения путем частичной или полной замены человека в его трудовых и физиологических функциях [1]. С точки зрения выполняемых машинами функций машины можно разделить на следующие группы [1]: а) энергетические машины (двигатели и генераторы); Механизмом называется искусственно созданная система тел, предназначенная для преобразования движения одного или нескольких тел в требуемые движения других тел.Стержневой механизм состоит из 5 подвижных звеньев: 1 - кривошип ОА, 2 - шатун АВ, 3 - коромысло ВС, 4 - шатун BD, 5 - ползун D. Согласно формуле Чебышева (2.1) степень свободы определиться как , (2.1) где n - количество подвижных звеньев, ; - количество кинематических пар класса, ; - количество пар класса, . Таким образом, механизм имеет одну степень свободы. На рисунке 2 изображена структурная схема механизма с разбиением на группы Асура и начальный механизм. Структурная схема наглядно показывает, что механизм состоит из начального механизма 1 класса (стойка 6 и кривошип 1) и группы Асура (шатун 2 и коромысло 3).Рисунок 3 - Кинематическая схема зубчатого механизма Угловая скорость входного звена зубчатого механизма wd = 104 рад/с. Общее передаточное уравнение редуктора равно: , (3.1) где - передаточное отношение зубчатой передачи.В этом положении точка В коромысла BC находится в наименьшем удалении от центра вращения кривошипа - точки О. От точки АО в направлении вращения кривошипа ОА разбиваем окружность на 12 равных частей, через каждые 30 градусов, проставляя при этом последовательно точки А1, А2 и т. д. Точка В принадлежит коромыслу ВС и движется вращательно по окружности с центром в точке С, поэтому для построения плана положений звена АВ из каждой точки А откладываем длину шатуна АВ, в принятом масштабе, до пересечения с траекторией движения точки В, получая точки В1, В2 и т. д.Вектор перпендикулярен радиусу, т. е. отрезку ОА, и направлен в сторону, определяемую направлением . Скорость точки А известна, скорость относительного вращения точки B вокруг точки А перпендикулярна радиусу вращения отрезка АВ и определяется по формуле Таким образом, получаем векторное уравнение, в котором два вектора известны по направлению, но неизвестны по величине, а третий вектор известен по направлению и по величине. На пересечении этих направлений поставим точку B, а отрезки и в масштабе будут представлять скорости и . Для определения направления переносим вектор в точку B механизма и рассматриваем движение этой точки относительно точки А по направлению скорости .Вектор направлен по радиусу к центру - от точки А к точке О. Задаемся масштабом плана ускорений и вычисляем длину отрезка , изображающего в масштабе вектор : , (4.15) Из произвольной точки , называемой полюсом плана ускорений, в направлении вектора откладываем отрезок . Система векторных ускорений для точки B группы 2-3 имеет вид Вычисляем его величину и откладываем в масштабе от точки а плана ускорений в направлении от точки B к точке А механизма отрезок , равный по величине: (4.20)Диаграммы строятся для 12 положений механизма, которые были изображены на плане положений. Полный оборот кривошипа ОА соответствует одному кинематическому циклу Проводим координатные оси и .На оси откладываем 12 равновеликих отрезков 0-1, 1-2 и т. д., соответствующих углу поворота кривошипа на 1/12 часть оборота (300). Через точки 1, 2, 3 и т. д. проводим ординаты и откладываем на них отрезки, равные координатам точки C - в соответствующих положениях, отсчитываемых от крайнего нижнего положения точки В. Соединяя полученные точки плавной кривой линией, изображаем диаграмму .Главный вектор проходит через центр масс S2 звена 2 и направлен противоположно ускорению . Определим величину главного вектора сил инерции звена 2.

Содержание

Введение

1. Литературный обзор

2. Структурный анализ рычажного механизма

3. Кинематический анализ зубчатого механизма

4. Кинематический анализ рычажного механизма

4.1 Построение плана положений механизма

4.2 Построение планов скоростей

4.3 Построение планов ускорений

4.4 Кинематические диаграммы

5. Кинетостатический анализ рычажного механизма

5.1 Силы инерции звеньев

5.2 Силовой анализ структурной группы звеньев 4 и 5

5.3 Силовой анализ структурной группы звеньев 2 и 3

5.4 Силовой расчет начального звена

5.5 Определение уравновешивающего момента, методом рычага Н.Е. Жуковского

Заключение

Список использованных источников