- •Курсовой проект
- •Проектирование и исследование механизмов сенного пресса
- •Реферат
- •Введение
- •Задание на проектирование
- •1.Cинтез планетарного механизма
- •2. Кинематический анализ рычажного механизма.
- •2.1. Определение размеров звеньев
- •2.2 Определение скоростей точек и звеньев механизма.
- •2.3 Определение ускорений точек и звеньев механизма.
- •3. Силовой анализ рычажного механизма
- •3.1 Определение активных сил
- •3.2 Определение инерционной нагрузки на звенья
- •3.3 Определение реакций в кинематических парах
- •Рассмотрим равновесие ползуна в
- •Рассмотрим равновесие кривошипа о1а
- •Рассмотрим равновесие шатуна ав
- •3.4 Определение уравновешивающей силы по методу н.В. Жуковского
- •4. Синтез кулачкового механизма
- •4.1 Построение диаграмм движения толкателя. Косинусоидальный закон. Диаграмма перемещения
- •4.2 Определение минимального радиуса кулачка
- •4.3 Построение профиля кулачка
1.Cинтез планетарного механизма
Подобрать числа зубьев z1, z2, и z3 для передачи с передаточным отношением =5,9.
Задаемся числом зубьев z1, из ряда z1=17,18,19,20. Пусть z1=18. Число зубьев
z3 найдем из выражения
=1+
Z3=18(5,9-1)=88,2
Округляем z3 до целого, чтобы z3 было бы одинаковой четности с z1, т.е. z3=88
Из условия соосности найдем z2.
Z2=
Из условия соседства определяем возможное число сателлитов в механизме.
𝘬≤
𝘬≤4,1.
Значит, для этого механизма число сателлитов может быть взятое равное 2, 3 и 4. Принимаем 𝘬=4. Проверяем условие сборки из выражения:
Число в ответе получилось не целое, значит, при этих числах зубьев механизм без натягов не соберется.
Пусть z1=19, тогда
Z3 = z1 (-1) = 19(5,9-1) = 93,1
Z2 = =37.
Находим число сателлитов:
𝘬≤
𝘬≤4,1.
Принимаем 𝘬=4 и проверяем условие сборки:
Все условия выполняются, значит, окончательно принимаем
z1=19, z2=37, z3=93.
2. Кинематический анализ рычажного механизма.
2.1. Определение размеров звеньев
, где s – ход поршня ползуна (м)
n – частота вращения кривошипа (об/мин)
2s = ⇒ s = == 0,84
Для центрального кривошипа ползунного механизма размер кривошипа и ход ползуна связаны выражением:
Длина шатуна и длина кривошипа будут связаны соотношением:
, где 𝝀 – отношение длины шатуна к длине кривошипа.
2.2 Определение скоростей точек и звеньев механизма.
Найдем угловую скорость кривошипа О1А:
ω1 =
Положение точки S2 находится из условия
AS2 = 0,35 AB
= 0,35 ∙ 1,764 = 0,6174
Для построения плана скоростей необходимо построить схему строго соблюдая значения условия:
Скорость шарнира А:
𝝊А = ω1 ∙
𝝊А = 5,2 ∙ 0,42 = 2,18
Решается данное выражение с помощью плана скоростей:
из произвольной точки Рv изображаем вектор скорости шарнира А перпендикулярно кривошипу О1А любой длины (50-100 мм), тогда масштабный коэффициент плана скоростей равен:
μv = = = 0,04
через точку а проводим линию вращательной скорости шарнира В вокруг А перпендикулярно шарниру АВ. Одновременно с этим через полюс Pv проводим линию скорости поршня параллельно линии хода поршня при пересечении штриховых линий получаем точку в, тогда из плана скоростей скорость поршня равна:
𝝊в = Рvв ∙ μv = 0
Угловая скорость шатуна АВ:
ω2 = = = = 1,1
Чтобы определить скорость точки S2 необходимо найти положение этой точки на плане скоростей, для этого:
PvS2 = 0,35ав = 0,35 ∙ 50 = 17,5
Найдем скорость точки S2 :
2.3 Определение ускорений точек и звеньев механизма.
Последовательность определения ускорений отдельных точек рычажного механизма, как и для скоростей.
Чтобы определить ускорение, надо определить все скорости. Чаще всего рассматривают остановившейся механизм, когда угловая скорость его постоянна, следовательно угловое ускорение равно нулю.
А = +
= ∙= 5,22 ∙ 0.42 = 11,36
= ∙= 0, т.к.
Ускорение шарнира А совпадает с нормальным ускорением
А = = 11,36
Ускорение шарнира В определяем по теореме о «Сложении ускорений»
в = А + +
= ∙= 1,12 ∙ 1,76 = 2,13
Решим уравнение геометрическим способом, с помощью плана ускорений:
Из произвольной точки π проводим вектор ускорения шарнира А, выбранной длины, параллельно кривошипу О1А. Выберем масштабный коэффициент:
μа = == 0,23
Добавим к нему вектор параллельно шатуну АВ. Тогда длина нормального ускорения шарнира В вокруг шарнира А:
= (nва) = = мм
через точку nва проводим линию касательного ускорения шарнира В через шарнир А перпендикулярно шатуну АВ. Через полюс проводим линию хода поршня, при пересечении двух штриховых линий получаем точку в, тогда ускорение поршня равно:
в = (πв) ∙ μа = 59,3 ∙ 0,23 = 13,64
Угловое ускорение шатуна АВ:
= = = 0
Найдем положение точки S2 на плане ускорения из выражения:
= 0,35 ∙ 9,3 = 3,255 мм
Найдем ускорение точки S2:
∙μа = 53 ∙ 0,23 = 12,19