- •Красноярск, 2010
- •Список используемой литературы……………………………………………….77 Задание
- •1 Механизмы с низшими кинематическими парами.
- •8 Проектирование сложного зубатого механизма.
- •9 Проектирование кулачкового механизма
- •10. Перечень графического материала:
- •2. Структурный анализ рычажного механизма
- •3 Структурный синтез плоского рычажного механизма Кинематическая схема механизма
- •4 Кинематический анализ рычажного механизма Линейные и угловые скорости точек механизма
- •Линейные и угловые ускорения точек механизма
- •5. Силовой анализ плоского рычажного механизма
- •Силовой расчет структурной группы звеньев 4-5
- •Расчёт начального звена.
- •6. Рычаг Жуковского
- •7. Динамический анализ рычажного механизма
- •Построение диаграммы приведённых моментов движущих сил и сил сопротивления
- •Построение диаграммы энергия-масса.
- •8. Проектирование цилиндрической зубчатой передачи
- •Расчет основных геометрических параметров зубчатой передачи
- •12) Высота зубьев:
- •9. Сложные зубчатые механизмы
- •Построение диаграммы аналога скорости
- •Построение диаграммы аналога ускорения
- •Построение диаграммы
- •Построение профиля кулачка
- •Список используемой литературы
3 Структурный синтез плоского рычажного механизма Кинематическая схема механизма
Вычислим масштабный коэффициент длины :
,
где – действительная длина кривошипа в метрах;
– размер кривошипа в миллиметрах принимаемый на чертеже и характеризующий длину кривошипа на кинематической схеме.
.
Остальные размеры звеньев вычислим по формуле:
,
где – номер звена, для которого вычисляется длина на кинематической схеме.
[мм],
,
,
,
,
,
,
,
.
4 Кинематический анализ рычажного механизма Линейные и угловые скорости точек механизма
Найдем линейные скорости точек звеньев для 12-ти положений механизма:
Рассмотрим ведущее звено механизма:
Угловую скорость первого звена найдём по формуле:
,
где – частота вращения первого звена.
При вращательном движении первого звена скорость точки А этого звена направлена перпендикулярно её радиусу вращения по направлению и равна:
,
Согласно определению плоскопараллельного движения, скорость любой точки этого тела будет определяться через скорость полюса следующим образом:
,
,
где – скорость точки А;
– скорость точки О, взятой за полюс;
– скорость вращения точки А вокруг точки О.
Зададим масштабный коэффициент скоростей :
,
где – значение скорости вращения точки А вокруг точки О;
– длина отрезка на плане скоростей, представляющая скорость на плане скоростей.
Возьмем масштаб:
Выбираем в качестве полюса плана скоростей произвольную точку p, проводим в выбранном масштабе вектор .
Для нахождения скорости остальных точек воспользуемся векторными уравнениями:
Точка В: ,
Точка С:
Точка D:
║ стойки
Решим графически векторное уравнения и найдём величины , , , , . Для этого из полиса проведём прямую, перпендикулярную прямой , а из конца вектора – прямую перпендикулярную АВ. Точка пересечения этих прямых позволит найти величину и направление вектора . Для нахождения точки С применим теорему подобия: . Теперь находим для каждого положения.
1) 3)
2) 4)
5) 6)
7) 8)
9) 10)
11) 12)
0,13)
Для нахождения точки D проведем перпендикуляр к СD, затем в полис перенесем прямую параллельную стойки, точка пересечения даст точку D.
Измерив длины отрезков и умножив их на масштабный коэффициент скоростей, в котором строится план скоростей, получим истинные значения , , , , .
,
,
,
,
.
Определим угловые скорости , и звеньев 2,3 и 4. Величины этих скоростей определяются из равенств:
,
.
Для определения направления угловой скорости звена необходимо на плане скоростей взять вектор относительной скорости звена и мысленно перенести его на план положений в ведомую точку звена (точку стоящую 1-ой в индексе), а точку стоящую 2-ой в индексе условно остановить, направление вращения звена при этом будет характеризовать направление угловой скорости звена.
В данном случаи угловые скорости , и направлены в ту же сторону, куда и скорости , и .
Мы нашли значения и направления линейных , , , , и угловых , скоростей для первого положения механизма.
Строим планы скоростей для оставшихся положений механизма. Вычисляем истинные величины линейных и угловых скоростей для всех положений механизма и сводим их в таблицу5 :
Таблица 5
Номер положения механизма |
Скорости точек |
Угловые скорости звеньев |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,13 |
2,096 |
0 |
2,07 |
0 |
0 |
0 |
7,96 |
0 |
0 |
1 |
0,75 |
2,049 |
1,06 |
0,3 |
0,998 |
8,06 |
3,125 |
3,3 |
|
2 |
1,42 |
1,63 |
2,01 |
0,4 |
1,94 |
6,3 |
5,92 |
4,44 |
|
3 |
1,94 |
1,027 |
2,75 |
0,02 |
2,76 |
3,95 |
8,08 |
0,2 |
|
4 |
2,15 |
0,33 |
3,04 |
0,54 |
3 |
1,27 |
8,96 |
6 |
|
5 |
1.89 |
0,44 |
2,68 |
0,75 |
2,6 |
1,69 |
7,88 |
8,33 |
|
6 |
0,95 |
1,4 |
0,45 |
0,546 |
1,35 |
5,38 |
3,65 |
6,1 |
|
7 |
0 |
2,1 |
0 |
0 |
0 |
8,1 |
0 |
0 |
|
8 |
0,82 |
2,5 |
1,16 |
0,48 |
1,16 |
9,2 |
3,42 |
5,33 |
|
9 |
2,61 |
3,02 |
3,77 |
0,998 |
3,65 |
11,62 |
11,08 |
11,11 |
|
10 |
2,88 |
1,63 |
4,07 |
0,1 |
4,06 |
6,27 |
12 |
1,1 |
|
11 |
1,86 |
0,34 |
2,63 |
0,47 |
2,66 |
1,31 |
7,75 |
5,2 |
|
12 |
0,86 |
1,55 |
1,2 |
0,35 |
1,15 |
5,96 |
3,58 |
3,89 |