- •Введение
- •1. Синтез и анализ рычажного механизма
- •1.1. Структурный анализ механизма
- •1.2 Определение недостающих размеров и построение планов механизма
- •1.3. Построение планов скоростей
- •1.4 Построение планов ускорений
- •1.8 Определение относительных угловых скоростей звеньев
- •2 Силовой расчет рычажного механизма
- •2.1 Определение сил инерции
- •2.2 Расчет диады II (2-3)
- •2.3 Расчет диады II (5−6)
- •2.4 Расчет кривошипа (1-0)
- •2.5 Расчет кривошипа (4-0)
- •2.6 Определение уравновешивающей силы методом рычага Жуковского
- •2.7 Определение мощностей
- •3 Проектирование и кинематическое исследование зубчатой передачи и планетарного редуктора
- •3.1 Геометрический расчет цилиндрической зубчатой передачи
- •3.2 Синтез и анализ планетарного механизма
- •3.2.1 Синтез планетарного редуктора
- •3.2.2 Построение плана скоростей и частот вращения звеньев комбинированного зубчатого механизма
- •4 Синтез и анализ кулачкового механизма
- •4.1 Построение кинематических графиков и определение масштабных коэффициентов
- •4.2 Определение минимального радиуса кулачка
- •4.3 Определение минимального радиуса и построение профиля кулачка
1.8 Определение относительных угловых скоростей звеньев
Относительные угловые скорости звеньев, образующих вращательную пару, определим по формуле:
ωотн = ωij = ωi ± ωj
Знак “+” ставится при разном направлении угловых скоростей звеньев, а “−” −при одинаковом направлении.
2 Силовой расчет рычажного механизма
Исходные данные:
сила полезного сопротивления:
масса коромысла: m2= m5=640 кг;
масса шатуна: m3= m6=310 кг;
диаметр цапф вращательных пар: dц=40 мм;
коэффициент трения: fтр =0,12.
2.1 Определение сил инерции
Определяем силы инерции звеньев механизма:
Cилы инерции прикладываем в точке :
Определяем силы тяжести звеньев :
2.2 Расчет диады II (2-3)
Следующей изображаем диаду II (2-3) со всеми приложенными к ней силами (см. граф. часть).
Действие отброшенных звеньев заменяем действием реакций связей и , которые требуется определить. Каждую из реакции раскладываем на нормальную и касательную реакции. Действие отброшенного звена 4 на 3 звено известно: реакция равна по величине и противоположно направлена реакции , которая уже определена из плана сил диады II (4-5).
Составляем условие равновесия диады II (2-3):
Анализируем уравнение. Оно содержит три неизвестных реакции.
Значит, графически оно не решается. Реакцию определим аналитически из уравнения моментов сил относительно точки B:
Реакцию определим аналитически из уравнения моментов сил относительно точки B:
Теперь уравнение равновесия содержит два неизвестных, следовательно, графически оно решается. Строим план сил диады II (2-3) по уравнению её равновесия. Масштаб сил
2.3 Расчет диады II (5−6)
Изображаем диаду со всеми приложенными к ней силами (см. граф. часть.). Действие отброшенных звеньев заменяем реакциями связей и , которые подлежат определению. Реакцию раскладываем на две составляющие: на нормальную и касательную реакции.
Составляем условие равновесия:
Уравнение содержит три неизвестные реакций , , т.к. уравнение имеет три неизвестных, значит, графически оно не решается. Реакцию определим аналитически из уравнения моментов сил относительно точки D:
Реакцию определим аналитически из уравнения моментов сил относительно точки D:
Строим план сил на основе уравнения равновесия. Для построения плана выбираем масштаб сил = 10 Н/мм.
Из плана сил имеем:
2.4 Расчет кривошипа (1-0)
Изобразим кривошип с приложенными к нему силами и уравновешивающей силой эквивалентной силе действия на кривошип со стороны двигателя. Действие отброшенных связей учитываем вводя реакции R12 = -R21 и R10 . Определяем уравновешивающую силу, считая, что она приложена в точке A кривошипа, перпендикулярно ему. Составляем уравнение равновесия кривошипа.
По уравнению равновесия строим план сил. Масштаб сил .Из плана сил имеем: