3 Силовой расчет механизма 12

3.1 Силовой расчёт по методу Жуковского Н.Е. 12

3.1.1 План скоростей 12

3.1.2 План ускорений 12

3.1.3 Определение сил инерции 13

3.1.4 Определение моментов инерции 13

3.1.5 Уравновешивающий момент по методу Жуковского Н.Е 14

3.2 Силовой расчет методом Бруевича Н.Г. 14

3.2.1 Анализ структурной группы II(5;6)16 14

3.2.2 Анализ структурной группы II(3;4) 14

3.2.3 Анализ структурной группы I(O;2) 15

3.2.6 Проверка. 15

4 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ 15

5 ПРОЕКТИРОВАНИЕ КУЛАЧКОВОГО МЕХАНИЗМА 16

6 РАСЧЕТ ПОТЕРИ МОЩНОСТИ НА ПРЕОДОЛЕНИЕ СИЛ ТРЕНИЯ 18

ВЫВОДЫ 19

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 20

1 Исходные данные и схема механизма

Рисунок 1 Кинематическая схема механизма

Таблица 1 Исходные данные курсового проекта

Вариант	О2А мм	АВ, мм		О2С, мм		ВС, мм	ЕД, мм	СД, мм	δ	Мпс, Н	n, об/мин
18	240	600	450		630		390	330	0,08	1400	270

Примечание:

1 Массу звеньев определить, приняв массу 1 погонного метра длины

q=12 кг/м

2 Моменты инерции масс звеньев определить по формуле

J_s=0.8*m*l² кг*м²

3 Момент инерции действует, когда звено 6 движется против часовой стрелки

4 Массу звена 5 принимаем равной 2m_6.

5 Диаметры цапф принять в пределах 15-30 мм

6 Коэффициент трения принять: f_пост=0,09-0,15; f_вр=0,06-0,09

2 Исследование динамики механизма

2.1 Структурный анализ механизма

2– кривошип;

3– шатун;

4–коромысло;

5– кулисный камень;

6– коромысло.

Определяем степень подвижности механизма

W=3n-2p₅-p₄, (1)

где n=5 – количество подвижных звеньев;

p₅=7 – количество пар пятого класса;

p₄=0 – количество пар четвертого класса.

W=3*5-2*7-0=1.

Последовательность образования механизма

I(0;2) – II(3;4) – II(5;6) (2)

1 вид 2 вид

,

,

2.2 Планы возможных скоростей механизма

1 Скорость точки А. (3)

V_A=ω₂*O₂A, V_A=60 мм _|_ O₂A

2 Скорость точки A_3.

V _В=V_A+V_ВА (4)

₊ || АВ

V_В=V_С+V_ВС

=0 _|_ ВС

3. Скорость точки Е₄ находим из подобия.

, (5)

4 Скорость точки Е:

V_Е=V_Е4+V_ЕЕ4

|| ВС

V_Е=V_Д+V_ЕД

_|_ДЕ (6)

2.3 Определение сил полезного сопротивления

Определяем масштаб K(φ):

, K_Мпс= .

Положения подъема:1,7,8,9,10,11,12;

Положения опускания:2,3,4,5,6

2.4 Определение приведенного момента от сил сопротивления

Строим график зависимости М^С_ПР.:

Записываем уравнения моментов от сил сопротивления:

, (7)

М_п.с.=1400 H;

1) Н*м

2) Н*м

7) Н*м

8) Н*м

9) Н*м

10) Н*м

11) Н*м

12) Н*м

2.5 Определение работы сил сопротивления

График работы от сил сопротивления строим методом графического интегрирования.

Определяем масштаб полученной диаграммы:

Дж/мм

2.6 Определение приведенного момента от сил веса

2.6.1 Определяем вес звеньев:

(8)

кг*м/с²

кг*м/с²

кг*м/с²

кг*м/с²

Определяем приведенный момент от сил веса по формуле:

(9)

1) М_П^G=0,004 =2,3452 Н*м;

2) М_П^G=0,004 =10,45 Н*м;

3) М_П^G=0,004 =4,09 Н*м;

4) М_П^G=0,004 =51,8 Н*м;

5) М_П^G=0,004 =44,3 Н*м;

6) М_П^G=0,004 =9,15 Н*м;

7) М_П^G=0,004 =-5,95 Н*м;

8) М_П^G=0,004 =-14,12 Н*м;

9) М_П^G=0,004 =-17,17 Н*м;

10) М_П^G=0,004 =-28,33 Н*м;

11) М_П^G=0,004 =-28,01[Н*м];

12) М_П^G=0,004 =-17,32 [Н*м];

Определяем масштаб диаграммы и строим график

Проверка:

+S: 8+240+465+787,5+412,5+40=1948 мм²

-S: 156+21+195+270+390+495+390=1917 мм²

2.7 Определение суммарного приведенного момента

М_∑=М_дв-М_П^С±М_П^G; (10)

Определяем М_дв

М_дв= М_дв*К_M^С=19,5*16,7521=326,6659 Н*м (11)

Определяем М_Σ:

1. М_∑=326,6659-890,25608+2,3452=-561,24498 Н*м

2. М_∑= 326,6659-330,2564+10,4504=6,8599 Н*м

3. М_∑=326,6659+4,0988=330,7647 Н*м

4. М_∑=326,6659+51,8784=378,5443 Н*м

5. М_∑=326,6659+38,1472=364,8131 Н*м

6. М_∑=326,6659+9,1526=335,8185 Н*м

7. М_∑=326,6659-28,7179-5,952=291.996 Н*м

8. М_∑=326,6659-143,5897-14,1224=168,6538 Н*м

9. М_∑=326,6659-172,3076-17,1798=137,1785 Н*м

10. М_∑=326,6659-588,7179-28.3364=-290,3884 Н*м

11. М_∑=326,6659-861,5384-28,0122=-562,8847 Н*м

12. М_∑=326,6659-1005,1282-17,32668=-695,78898 Н*м

Проверка

+S: 330+465+480+457,5+412,5+345+240+24=2754 мм²

-S: 825+465+143+555+825=2813 мм²

Определяем масштаб М_∑

Строим график А_∑ методом графического интегрирования

КА_∑= КМ_∑*К_φ*H₂

КА_∑=11.5964*0,0349*50=20.235718 Дж/мм

2.8 Определение приведенного момента инерции

. (12)

Определяем вид движения каждого звена:

звено 2– не учитываем, так как масса звена 2 мала.

звено 3– сложное;

звено 4–вращательное;

звено 5– сложное;

звено 6– вращательное;

Определяем приведенный момент инерции

J_S3 =0,08* m₃*l²_АВ =0,08*7,2*0,36=0,20736

J_C4=1/3*m₄*l²_ВС=1/3*7,56*0,3969=1,000188

J_S5=2* J_C6=2*0,237276=0,474552;

J_C6=1/3*m₆*l²_ЕД =1/3*4,68*0,1521=0,237276

Масса звеньев:

m₃=0,6*12=7,2 кг

m₄=0,63*12=7,56 кг

m₅=9,36 кг

m₆=4,68 кг

(13)

1. =1,2461 кг*м²;

2. =0,32 кг*м²;

3. =1,3559 кг*м²;

4. =5,9125 кг*м²;

5. =1,6801 кг*м²;

6. =0,2729 кг*м²;

7. =0,138 кг*м²;

8. =0,1916 кг*м²;

9. =0,3208 кг*м²;

10. =0,7854 кг*м²;

11. =1,2477 кг*м²;

12. =1,5439 кг*м²;

2.8.3 Определяем масштаб графика I_П^II:

2.9. Определение кинетической энергии второй группы звеньев Т_II

_ср=10,2846 (1/с);

; (14)

1. =12,65

2. =6,75

3. =28,67

4. =125,62

5. =35,52

6. =5,77

7. =2,91

8. =4,04

9. =6,77

10. =16,6

11. =26,37

12. =15,67

2.10 Определение суммарной работы

;

1. =16,5*3,8845=64,1 мм

2. =26*3,8845=101 мм

3. =19.5*3,8845=76 мм

4. =11,32*3,8845=44 мм

5. =1,3*3,8845=5 мм

6. =8*3,8845=31 мм

7. =16*3,8845=62 мм

8. =22,5*3,8845=88 мм

9. =27*3,8845=104 мм

10. =29*3,8845=113 мм

11. =17,5*3,8845=68 мм

12. =0*3,8845=0 мм

2.11 Определение угловой скорости и углового ускорения ведущего звена 2 (О₂А) для 11 положения

_ср=10,2846 1/с;

(15)

(16)

Угловая скорость в 11 положении:

^;

φ=22,15⁰

;

(17)Угловое ускорение направлено обратно угловой скорости.

Расчёт Маховика:

(18)

Принимаем =400 кг,

м (19)

В связи с ограниченными размерами маховика переносим его на быстроходный вал с u=2.24

; (20)

м

Рисунок 2. Схематичный вид маховика