- •Курсовой проект по дисциплине «Прикладная механика»
- •1 Исходные данные
- •2 Определение скоростей точек и звеньев механизма методом плана
- •3 Определение ускорений точек и звеньев механизма методом плана
- •4 Силовой анализ механизма
- •4.1 Силовой анализ механизма по группам Ассура
- •4.2 Метод жесткого рычага Жуковского
- •5 Предварительный расчет зубчатой передачи
- •6 Конструирование вала
- •7 Проверка прочности шпоночного соединения
- •8 Расчетная схема вала. Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов
- •9 Проверочный расчет вала
Министерство образования и науки РФ
ФГБОУ ВПО
«Уральский государственный горный университет»
Курсовой проект по дисциплине «Прикладная механика»
Руководитель: Ахлюстина Н.В.
Студент: Лобович К.В.
Группа: ЭЭТ-11
Екатеринбург
2013
Содержание
1 Исходные данные 3
2 Определение скоростей точек и звеньев механизма методом плана 4
3 Определение ускорений точек и звеньев механизма методом плана 6
4 Силовой анализ механизма 9
4.1 Силовой анализ механизма по группам Ассура 9
4.2 Метод жесткого рычага Жуковского 13
5 Предварительный расчет зубчатой передачи 15
6 Конструирование вала 17
7 Проверка прочности шпоночного соединения 20
8 Расчетная схема вала. Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов 22
9 Проверочный расчет вала 29
Список литературы 37
1 Исходные данные
Глубинный насос.
a = 560 мм. m1 = 13 кг. J1 = 0,38 кг·м2.
b = 725 мм. m2 = 28 кг. J2 = 2,5 кг·м2.
ОА = 90 мм. m3 = 14 кг. J3 = 1,7 кг·м2.
АВ = 590 мм. m4 = 28 кг. J4 = 0,8 кг·м2.
ВО1 = 790 мм. m5 = 56 кг.
О1С = 790 мм.
СD = 1360 мм.
nкривошипа = 100 об/мин.
dп = 100 мм.
p = 130000 Па.
[σв] = 700 МПа.
u = 3,5.
2 Определение скоростей точек и звеньев механизма методом плана
По исходным данным определим угловую скорость 1 звена:
Определим модуль скорости точки А начального звена 1:
Для дальнейших построений необходимо определить масштабный коэффициент скорости:
Для удобства расчетов примем масштабный коэффициент равным
Основу построения плана скоростей составляет векторная формула определения скорости точки плоской фигуры.
Составим системе векторных уравнений для скорости точки В:
Графически решив систему уравнений, получим скорость точки В. Так как звено 3 является коромыслом, то скорость точки С будет направлена в противоположную сторону, длину отрезка можно определить, решив пропорцию:
Из этого следует:
Так как по условию , то , следовательно .
Аналогично составим векторное уравнение для точки D:
Проводим из конца вектора прямую, перпендикулярную звену 4, а из полюса – прямую, параллельную направляющим ползуна 5. Точка пересечения этих прямых и будет концом вектора .
По плану скоростей определим модули скоростей всех точек механизма:
Линейные скорости:
Угловые скорости:
3 Определение ускорений точек и звеньев механизма методом плана
Построение плана ускорений начинается с того что нужно определить ускорение точки А для 1 звена:
Где и , соответственно нормальная и касательная составляющая ускорения точки А. Так как 1 звено вращается с постоянной скоростью, то =0;
Следовательно , отсюда:
Далее выбираем масштабный коэффициент:
Примем масштабный коэффициент
Далее определим значения нормальных составляющих ускорений точек механизма, а также длины их отрезков на плане ускорений:
Ускорению соответствует отрезок на плане ускорений, его длина равна:
Далее аналогично :
Запишем систему векторных уравнений для ускорения точки В:
Распишем ускорения и через их составляющие, получим:
Для того чтобы найти ускорение точки С необходимо решить пропорцию:
Так как по условию , то , следовательно .
Аналогично составим векторное уравнение для точки D:
Проводим из конца вектора прямую, перпендикулярную звену 4, а из полюса – прямую, параллельную направляющим ползуна 5. Точка пересечения этих прямых и будет концом вектора .
По плану ускорений определим модули ускорений всех точек механизма:
Линейные ускорения:
Касательные ускорения:
Угловые ускорения: