- •Введение
- •Студент должен изучить основные положения и методы тмм, а также приобрести навыки в применении этих методов к исследованию и проектированию кинематических схем механизмов и машин разных типов.
- •1. Кинематическое исследование механизма
- •1.1. Построение плана механизма
- •1.2. Построение планов скоростей
- •1.3. Построение планов ускорений
- •1.4. Диаграмма перемещений.
- •1.5. Построение диаграммы скорости
- •1.6. Построение диаграммы ускорений
- •1.7. Определение погрешности по скоростям и ускорениям точки е
Введение
Теория механизмов и машин – наука, изучающая общие методы структурного и динамического анализа и синтеза различных механизмов, проектирование их схем, механику машин. Важно подчеркнуть, что излагаемые в теории механизмов и машин методы пригодны для проектирования любого механизма и не зависят от его технического назначения, а также физической природы рабочего процесса машины.
Студент должен изучить основные положения и методы тмм, а также приобрести навыки в применении этих методов к исследованию и проектированию кинематических схем механизмов и машин разных типов.
Курсовое проектирование способствует закреплению, углублению и обобщению теоретических знаний, а также применению их к комплексному решению конкретной задачи по исследованию и расчёту механизма.
1. Кинематическое исследование механизма
1.1. Построение плана механизма
По исходным данным вычерчиваем кинематическую схему механизма в масштабе для восьми положений кривошипа.
Действительная длина ведущего звена На чертеже изобразим его отрезком звена . Тогда масштаб длины на плане механизма будет равен:
В этом масштабе вычерчиваем схему механизма. Размеры в мм остальных звеньев в выбранном масштабе определяются соответственно:
;
Выбираем произвольную точку А, изображаем в ней опору и от этой точки начинаем построение. По горизонтали откладываем межосевое расстояние , по вертикали расстояниеи ставим точкуD (опора). Из точки A радиусом описываем окружность, которая является траекторией движения точкиB. Из точки D радиусом описываем окружность, которая является траекторией движения точкиC. Находим крайнее левое и крайнее правое положение ползуна Е. Для этого из точки D делаем засечки на горизонтальной прямой радиусами
Делим окружность СD на восемь равных частей. Из соответствующих точек C делаем засечки радиуса на окружности. Соединив точкиC и В, получим восемь положений звена 2 (шатуна CВ). Точки В соединяем с точкой А. Из точек С делаем засечки радиусом допересечения с горизонтальной прямой по которой движется звено 5 (поршень Е) и отмечаем точки Е.
Соединяя последовательно точки С0 , С1,..., С7 с соответствующими точками Е0 , Е1,...., Е7, получают кинематическую схему механизма в восьми положениях.
1.2. Построение планов скоростей
Скорость точки В:.
,
где -угловая скорость вращения кривошипа.
Вектор скорости точки В перпендикулярен кривошипу АВ.
Точка С принадлежит одновременно двум звеньям: звену 2 и 3. По теореме о сложении скоростей, скорость точки С равна геометрической сумме скорости точки В и скорости точки С в относительном вращении вокруг В:
,
где - вектор скорости точкиС перпендикулярен СD.
- вектор скорости C в относительном вращении вокруг D, перпендикулярен ВC.
Выбираем на плоскости произвольную точку Р – полюс плана скоростей, которая является началом отсчета. Откладываем от точки Р вектор Pb, перпендикулярный звену АB, в направлении линейной скорости точки B. Длину вектора возьмем равной 63 мм. Тогда масштаб плана скоростей равен:
На плане скоростей через точку b проводим прямую, перпендикулярную к звену 2 механизма (это линия вектора ). Через точкуР проводим прямую перпендикулярную шатуну DC ( на ней лежит вектор скорости ). Пересечение этих двух прямых точкаc – является концом вектора .
Скорость точки E.
,
вектор скорости точки E, находится на горизонтальной прямой.
–вектор скорости точки E в относительном движении вокруг C , перпендикулярен EC.
На плане скоростей через точку c проводим прямую, перпендикулярную к звену 4 механизма (это линия вектора ). Через точкуР проводим горизонтальную прямую (на ней лежит вектор скорости ). Пересечение этих двух прямых точкаe – является концом вектора . Строим планы скоростей для8-и положений механизма, измеряем полученные отрезки. Модуль скорости определяем по равенству:
,
На плане скоростей находим середину векторов ab, cb. Ставим соответственно точки S2, S4. Вектора рs2, рs4 определяют скорости центров масс звеньев 2 и 4. Результат заносим в таблицу 1.1
Таблица 1.1 – Скорости точек и угловые скорости звеньев
Скорости точек |
0, 8 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
1,13 | |||||||
|
1,8 |
0,807 |
0,66 |
0,66 |
0,87 |
1,13 |
1,36 |
1,78 |
|
2,1 |
1,45 |
1,13 |
0,904 |
0,68 |
0,65 |
0,84 |
1,45 |
|
2,1 |
0,56 |
0,48 |
0,85 |
0,69 |
0,50 |
0,56 |
0,45 |
|
0 |
1,37 |
0,94 |
0,45 |
0,096 |
0,29 |
0,72 |
1,45 |
|
1,4 |
1,2 |
1,07 |
0,97 |
0,81 |
0,73 |
0,71 |
0,97 |
|
1,05 |
1,34 |
1,03 |
0,52 |
0,34 |
0,42 |
0,73 |
1,45 |
|
10 |
4,48 |
3,6 |
3,7 |
4,8 |
6,28 |
7,55 |
9,9 |
|
11,67 |
7,89 |
6,28 |
5,02 |
3,78 |
3,61 |
4,67 |
8,1 |
|
1,75 |
0,47 |
0,4 |
0,71 |
0,58 |
1,42 |
0,48 |
0,38 |