Структурный анализ механизма

СОДЕРЖАНИЕ

1. Кинематическое исследование рычажного механизма 1.1 Структурный анализ механизма……………………………………….
1.2 Построение схемы механизма в масштабе……………………………
1.3 Построение планов скоростей…………………………………………
1.4 Построение планов ускорений………………………………………...
1.5 Построение кинематических диаграмм ползуна……………………..
1.6 Сравнительный анализ…………………………………………………
2. Синтез кулачкового механизма 2.1 Построение кинематических диаграмм толкателя…………………...
2.2 Определение минимального радиуса кулачковой шайбы…………...
2.3 Построение профиля кулачка………………………………………….
3. Редуктор
Список использованной литературы……………………………... 35

1. Кинематический анализ рычажного механизма.

Структурный анализ механизма

Данный механизм является кривошипно–ползунным механизмом (рис.1)

Кинематическая схема механизма

Рис.1. Кривошипно–ползунный механизм.

Звено 1 – кривошип, звенья 2 и 4 – шатуны, звенья 3 и 5 – ползуны.

В механизме семь кинематических пар, характеристики которых

приведены в таблице 1.

Характеристика кинематических пар

Таблица 1

Обозначение Пары	Подвижность пары (одноподвижная или двухподвижная)	Звенья, образующие пару	Какая пара высшая, какая низшая, вращательная или поступательная
	Одноподвижная	Стойка и кривошип	Низшая пара, вращательная
	Одноподвижная	Ползун и направляющая	Низшая пара, поступательная
	Одноподвижная	Ползун и направляющая	Низшая пара, поступательная
	Одноподвижная	Кривошип и шатун	Низшая пара, вращательная
	Одноподвижная	Кривошип и шатун	Низшая пара, вращательная
	Одноподвижная	Шатун и ползун	Низшая пара, вращательная
	Одноподвижная	Шатун и ползун	Низшая пара, вращательная

Степень подвижности механизма определяется по формуле:

W= 3n - 2p - p

где, n - число подвижных звеньев

p - количество одноподвижных кинематических пар в механизме

p - количество двухподвижных кинематических пар в механизме

Следовательно, ведущему достаточно задать одно движение, чтобы определить движение всех остальных звеньев.

1.2 Построение планов положений механизма

а) Определение масштабного коэффициента

принимая длину кривошипа на чертеже 20 мм рассчитаем:

б) Определение длины шатунов

Изображаем чертеж механизма в масштабе и двенадцать положений механизма.

Траекторию кривошипа разбиваем на 12 равных частей, положению ползуна в нижний мертвой точке даем значение 0, остальные нумеруем в сторону против часовой стрелки вращение кривошипа.

Обозначаем центры тяжести шатунов на расстоянии 1/3 длины шатуна от точки В.

Построение планов скоростей

1.3.1 Определение скорости в точки В кривошипа

1.3.2 Из произвольной точки Р (полюса плана скоростей) отложим скорость точки В в виде вектора произвольной длины Р = 30 мм

1.3.3 Вычислим масштабный коэффициент плана скоростей

1.3.4 Для нахождения скорости точки С, составим систему уравнений, так как т. С одновременно принадлежит шатуну 4, совершающее плоскопараллельное движение и ползуну 5, совершающее поступательное движение вдоль направляющей:

Точка В для точки С является МЦС, по этому направлен перпендикулярно шатуну ВС. Решим графически данную систему уравнений. Из полюса точки Р проведем линию параллельную АС, а из конца Pв проведем линию перпендикулярную шатуну ВС до пересечения с линией, параллельной АС.

Получившийся вектор Pс – вектор скорости точки С.

Значение скорости точки С определяется по формуле

Аналогично находим скорость для точки D

Значение скорости точки D определяется

1.4 Построение планов ускорений

1.4.1 Вычислим нормальные ускорения т.В

Из произвольной точки π (полюса планов ускорений) отложим вектор ускорения точки В в виде вектора =30 мм параллельно кривошипу АВ.

1.4.2 Вычислим масштабный коэффициент плана ускорений

1.4.3 Для точек С и D применим теорему о сложении ускорений

;

;

1.4.4 Вычислим нормальные ускорения

На плане ускорений отложим и виде вектора

Решим графически данную систему уравнений. Из полюса точки π проведем линию параллельную АС(получим вектор πв), а из конца πв проведем вектор длиной равной расчетной, параллельно ВС. Из конца вектора проведем прямую перпендикулярную шатуну ВС до пересечения с линией, параллельной АС(получим вектора ₎. Точка пересечения будет точкой С, а вектор πс. Затем на отрезке векторе св определяем точку S на расстоянии 1/3 длины вектора от точки в. Аналогично рассчитывается ускорение точки D.

1.5. Построение диаграмм методом графического дифференцирования.

1.5.1. Строим диаграмму зависимости перемещения ползуна от угла поворота кривошипа. Кривошип вращается с постоянной угловой скоростью, тогда за равные промежутки времени он поворачивается на равный угол. Отложим на оси φ отрезок произвольной длины и разобьем его на двенадцать равных частей. Нулевая и двенадцатая точки соответствуют верхней мертвой точке (ВМТ). Из каждой точки откладываем отрезки равные по длине перемещению ползуна и полученные точки соединяем. μ_s=μ_L=0,0012м/мм

1.5.2. Строим диаграмму первой производной перемещения. Хорду каждого участка диаграммы S переносим параллельно в полюс P до пересечения с вертикальной осью. Из точек на оси проводим горизонталь до середины того участка, хорду которого перенесли. ( =20мм)

1.5.3. Диаграмма ускорения ползуна строится аналогично диаграмме скоростей, только хорды переносим с диаграммы скоростей. ( =20мм)

Дата добавления: 2015-07-19