Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Рычажного механизма

Читайте также:
  1. Ознакомление с буквами, обозначающими согласные фонемы. Формирование основного механизма чтения
  2. Операции по текущему ремонту кривошипно-шатунного механизма
  3. Особенности современного механизма российского государства
  4. СИЛОВОЙ РАСЧЕТ РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА
  5. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О МЕХАНИЗМАХ ИНИЦИАЦИИ РОДОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
  6. Структура механизма государства.

Оглавление.

 

1. Введение………………………………………………………стр. 4

2. Кинематический анализ механизма…………………………стр. 5

3. Силовой расчет рычажного механизма……………………...стр. 12

4. Расчет маховика………………………………………………стр.17

5. Проектирование зубчатых передач..…...……..…………..…стр.21

6. Вывод……………………………………………….…………стр.27

7. Список использованной литературы.……………………….стр.28


 

Введение.

Развитие современной науки и техники неразрывно связано с созданием новых машин и механизмов, повышающих производительность и облегчающий труд людей, а так же обеспечивающих средств исследования законов природы и жизни человека.

Целью создания машин является увеличение производительности и облегчения физического труда человека путем замены человека машиной. В некоторых случаях машина может заменить человека не только в его физическом, но и в умственном труде.

Данный механизм «Механизм зубодолбежного станка» предназначен для получения из вращательного движения ведущего звена в возвратно-поступательное движение выходного звена. Похожие механизмы используются в различных автотракторных механизмах и станках.


 

СТРУКТУРНОЕ И КИНЕМАТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА

1.1 Структурный анализ рычажного механизма

Степень подвижности механизма определим по формуле Чебышева

W = 3n - 2p1 - p2,

где n - число подвижных звеньев, p1 - число одноподвижных кинематических пар, p2 - число двухподвижных кинематических пар.

В рассматриваемом механизме 5 подвижных звеньев (т.е. n = 5), и все кинематические пары одноподвижные (т.е. p1=7, p2=0). Тогда

W = 3·5 - 2·7 = 1.

Так как подвижность механизма получена отличной от нуля, то механизм работоспособен.

Разбиваем механизм на группы Ассура: группа II класса 1-го порядка (шатун 2 - коромысло 3) и группа II класса 2-го порядка (камень 4 - ползун 5) [2].

Структурная формула механизма I(0-1) – II1(2-3) – II2(4-5)

В целом механизм является механизмом II класса.

 

1.2. Построение кинематической схемы

Построение кинематической схемы начинаем с разметки неподвижных опор рычажного механизма. Принимаем на чертеже масштабный коэффициент схемы ml = 0.005 м/мм. В принятом масштабе

LОА = ОА/ml = 0.15/0.005 = 30 мм

За нулевое принимаем такое положение механизма, при котором ползун 5 занимает крайнее верхнее положение (в соответствии с условием). При этом шатун АВ находится на одной прямой с кривошипом ОА (см. лист 1 графической части). В этом положении достраиваем кинематическую схему в выбранном масштабе.

Разбиваем траекторию движения точки А кривошипа на 8 равных дуг, начиная от нулевого положения и в каждом из этих положений выстраиваем кинематическую схему механизма. Строим кинематическую схему во втором крайнем положении. Положение конца рабочего хода определяет точка Акрх. Рабочий ход составляет φ крх= 183,92º = 3,211 рад.

 

1.3 Кинематические диаграммы точки E.

Откладываем по оси абсцисс отрезок 240 мм, изображающий угол поворота кривошипа 360º и делим его на 8 равных частей. От точек, соответствующих углам поворота φ1 = 45º, φ1 = 90º, откладываем ординаты, равные расстояниям E0E1, E0E2 и т.д., проходимые точкой E от начала отсчета в масштабе μs = 0.001м/мм.

Определяем масштабные коэффициенты по времени и по углу поворота

μt = 2π/L· ω1 = 2π/240·70 = 0,000374 с/мм

μφ = 2π/L = 2π/240 = 0,026 рад/мм

Строим график скорости точки E, графическим дифференцированием графика S(φ1). Разбиваем ось абсцисс графика S(φ1) на 24 равных участка. На участках деления заменяем кривую S(φ1) хордами. Проводим прямоугольные оси V и φ1. На оси φ1 откладываем полюсное расстояние H1 = 40 мм. Из полюса проводим линии, параллельные хордам на соответствующих участках графика перемещений. Наклонные отсекают по оси ординат V отрезки. На соответствующих участках графика V(φ1) строим ступени, равные по высоте отсеченным отрезкам по оси V. Плавную кривую проводим примерно по серединам полученных ступеней. Полученная кривая является графиком скорости точки E.

Масштабный коэффициент графика V(φ1) рассчитываем как:

μv = μs /(μt·H1) = 0.001/(0.000374·40) = 0.067м/с/мм

Аналогично, графическим дифференцированием графика V(φ1), строится график ускорения точки E.

μa = μv /(μt·H2) = 0.067/(0.00374·30) = 5,95 м/с2/мм,

где H2 = 30 мм – полюсное расстояние для графика ускорений.

 

1.4 Построение планов скоростей

Построение плана скоростей начинаем от входного звена - кривошипа ОА. Угловая скорость кривошипа ω1 = 70 1/с. Скорость точки А

VA = ω1×·ОА =70×0,15 =10,5 м/с

Из точки р, принятой за полюс плана скоростей, откладываем в направлении вращения кривошипа 1 вектор ра скорости точки А, принадлежащей кривошипу.

Масштабный коэффициент плана скоростей

μv = 10,5/105=0,1 м/с/мм

План скоростей для группы Ассура (2-3) строим, графически решая систему векторных уравнений

VB = VA + VBА

VB= VC + VВC

 

В этой системе VА обозначает вектор скорости точки A, вектор VB – скорость точки B, вектор VBА - скорость точки B относительно точки A.

Поэтому VBА┴АВ и VВC┴ВC.

Построение. Проводя эти векторы, находим точку b на плане скоростей. Чтобы построить план скоростей для группы Асура (4-5) необходимо найти скорость точки D из условия подобия DС/ВC = dс /вc; из этого следует

dс= DС· вc/ВC; вс = 0,23·100,9/0,65= 35,7 мм.

Вектор скорости VD выходит из полюса p и направлен в противоположную сторону вектора скорости VB.

Строим план скоростей для группы Асура (4 - 5), решая систему

 

Для группы Ассура (4-5) составляем систему векторных уравнений

VE = VD + VED

VE = вертикаль,

В этой системе вектор VE скорость точки E, вектор VD – скорость точки D, вектор VED - скорость точки E относительно точки D, поэтому VEDIIED, VE - вертикаль.

Проводя эти векторы, получаем на плане скоростей точку e.

Чтобы определить скорость любой точки звена механизма, необходимо, из полюса, провести отрезок в точку, соответствующей точку на одноименном отрезке плана скоростей плану механизма. Затем измерительным прибором (линейкой) измерить этот отрезок и умножить на масштабный коэффициент, получим скорость данной точки.

Например, для положения 2 (φ1=90º) определим скорости точек Si (точки центров масс звеньев, расположенные по условию на звеньях):

VS2 = рS2·μv=102,5×0.1= 10,25 м/с.

VS3 = рS3·μv=21,91×0.1= 2,19 м/с.

VS5 = pe·μv = 35,72×0,1=3,57 м/с.

Найденные величины скоростей точек Si, сводим в таблицу 1.1.

Чтобы определить угловые скорости звеньев необходимо величины относительных скоростей точек в относительном движении разделить на длины соответствующих звеньев.

Например, для положения 2 (φ1=90º):

ω2 = ab·μv /AB = 20,78×0,1/0,65 =3,21/с.

ω3 = pc·μv /СD = 100,9×0.1/0,65 =15,521/с.

Для остальных положений вычисления аналогичны. Результаты сведены в таблицу 1.1.


Таблица 1.1 Линейные скорости центров масс и угловые скорости звеньев.

Поло- жение φ1, рад Линейные скорости, м/с Угловые скорости, 1/с
VS2 VS3 VS5 ω2 ω3
    5,25     16,15  
  π/4 7,08 2,11 2,11 14,8 3,2
  π/2 10,24 3,36 3,57 3,2 15,54
  3π/4 9,15 3,07 3,2 11,5 14,2
  π 5,24 0,24 0,26 16,28 1,22
К.р.х.   5,25     16,15  
  5π/4 8,62 2,69 2,79 11,5 12,4
  3p/2 10,69 3,66 3,88 2,89 16,9
  7p/4 8,58 2,36 2,49 7,92 10,9

1.5. Построение планов ускорений

Рассмотрим построение плана ускорений для положения 2 (φ1=90º).

Положение 1, соответствующее холостому ходу.

Построение плана ускорений начинаем от входного звена ОА. Угловая скорость кривошипа ω1 = 70 рад/с.

Ускорение точки А определится как

aA = aAn + aAτ= ω12·ОА + ε1·ОА.

Так как ω1 = const, то ε1 = 0. Тогда

aA = aAn = ω12·ОА =702·0,15= 735,0 м/с2.

масштабный коэффициент плана находим как:

μа = aA/ πa = 735,0/100 = 7,35 м/с /мм.

Из точки π, принятой за полюс плана, проводим вектор πa, направленный к центру вращения.

План ускорений для группы Ассура (2-3) строим, графически решая систему векторных уравнений

аB = аА + аnBA+ аτBA

аB= аC + аnВC + аτВC,

В этой системе уравнений аА- ускорение точки А, аnBA- нормальное ускорение точки Bотносительно точки А, аτBA - тангенциальное ускорение точки Bотносительно точки. Поэтому

аτBA┴ АВ;аτВC┴ ВС.

аnBA||АВ ; аnВC||ВС.

Найдем нормальные ускорения:

аnBA= ω22·АВ =3,22·0,65 = 6,66 м/с

аnВC= ω32·ВC = 15,542·0,65 = 157,0 м/с2,

Поделив полученные результаты на масштабный коэффициент, получаем длину векторов на плане ускорений.

nВA = аnBAа = 6,66/7,35 = 0,9 мм;

nВC = аnВCа = 157,0/7,35 = 21,4 мм;

Проводим все полученные векторы и получаем точку b.

Выходя из подобия получаем точку D:

dπ = DС·bπ/ВC = 0,23 ·36,9/0,65 =13,1 мм.

Чтобы построить план ускорений для группы Асура (4-5), решим систему уравнений:

aE = аD + аED

aE = вертикаль.

В этой системе уравнений aE – ускорение точки E, аED– относительное ускорение точки E относительно D, aD– ускорение точки D. Поэтому:

аED|| DE;

Проводим данные вектора в соответствующих положениях, находим точку е.

Рассчитываем полные ускорения точек центров масс звеньев (точки S5, S4), умножая длины соответствующих векторов πsiна масштабный коэффициент плана ускорений для положения 2 (φ1=90º).

aS2 = πs2·μа = 45,69·7.35 = 335,8м/с2 ;

aS3 = πs3·μа = 12,3·7.35= 90,4м/с2 ;

aS5 = πs5·μа = 10,5∙7,35 = 77,2м/с2;

Находим угловые ускорения звеньев:

ε2 = аτBA /AB = τAB·μа /AB = 119,9·7,35/0,65 = 13561/c2.

ε3 = аτВC /BC = τВC·μа /BC= 30,1·7,35/0,65 = 340,41/c2.

Для положения на холостом ходе построение плана ускорений аналогично.

Результаты расчетов сведены в таблицу 2.2.

Таблица 2.2 Линейные ускорения центров масс и угловые ускорения звеньев


Дата добавления: 2015-10-16; просмотров: 93 | Нарушение авторских прав


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
теңдеудің түбірі болады, егер| СИЛОВОЙ РАСЧЕТ РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.014 сек.)