- •Расчёт конической косозубой передачи
- •Определение коэффициента режима работы
- •Определение диаметра колеса
- •Расчет диаметра вала в опасном сечении
- •Расчет вала на сопротивление усталости (выносливость)
- •Выполнить кинематическое исследование заданного механизма методом построения плана скоростей и ускорений
- •Структурный анализ механизма
- •Построение плана скоростей
- •Построение плана ускорений
Выполнить кинематическое исследование заданного механизма методом построения плана скоростей и ускорений
Частота вращения входного звена n = 150 мин -1. Масштаб механизма 1:4.
Рисунок 7 Схема плоского механизма
Структурный анализ механизма
Рисунок 8 Структурный анализ механизма
Построение планов скоростей и ускорений проводится на основе последовательного составления векторных уравнений для точек звеньев механизма, начиная с ведущего звена, угловая скорость ω1 которого задана.
Построение плана скоростей
Скорость точки В (Рисунок 8) находится из уравнения:
Вектор скорости точки В направлен в сторону вращения ведущего звена перпендикулярно звену АВ.
Скорость точки В2 принадлежащей камню, равна скорости В1, принадлежащей кривошипу
Из полюса Р плана скоростей для исходного положения механизма отложим отрезок, изображающий скорость точки В1. Пусть <pibi>=100 мм, тогда масштаб плана скоростей будет
Скорость точки В3, принадлежащей кулисе 3, можно найти по векторному уравнению скоростей,
где – вектор скорости точки В3 кулисы относительно точки В2 ползуна, параллельный прямой С1D плана механизма.
После выбора масштаба плана скоростей строят план скоростей. Из полюса Р перпендикулярно отрезку АВ плана механизма проводится вектор скорости , совпадающий с вектором скорости. Через точку b1 проводят прямую, параллельную прямой С1D , а через полюс Р – прямую, перпендикулярную С1D. На их пересечении получают точку b3 и наносят направление векторов (стрелки), руководствуясь векторным уравнением скоростей.
Вычисляют величины скоростей:
Построение плана ускорений
Исходными данными для построения плана ускорения являются план положения механизма, план скоростей и ускорения точек ведущего звена АВ.
Cоставляем векторные уравнения
Где – ускорение ползуна; – ускорение Кориолиса точки B3 относительно B2 (возникает тогда, когда есть относительное движение двух точек с одновременным вращением их вокруг какой-либо оси; в данном случае точка B3 движется относительно B2, вместе они вращаются вокруг неподвижной точки D; направление вектора определяется так: необходимо условно повернуть вектор скорости VB3B2 по направлению вращения кулисы 3 – это и будет направление ускорения Кориолиса); – относительное ускорение точки B3 относительно B2 (его вектор параллелен B3D); – ускорение точки D ( , так как точка D неподвижна); – нормальное ускорение точки B3 относительно D (направление вектора от B3 к точке D); – тангенциальное ускорение точки B3 относительно D (вектор направлен перпендикулярно B3D).
Вычисление величины ускорения Кориолиса и нормальных ускорений можно произвести по формулам
Масштаб плана ускорений выбирают, используя формулу
Остальные известные величины ускорений переводятся масштабом в векторные отрезки соответствующих длин:
Затем строится план ускорений. Из произвольно выбранного полюса – точки π – проводится вектор ускорения с длиной πа'2. Из точки а'2 перпендикулярно B2D проводится вектор ускорения с длиной a'2k. Через точку k проводится прямая, перпендикулярная этому вектору. Таким образом, будет выполнено графическое изображение первого векторного уравнения ускорений из двух, ранее составленных. Затем приступают к построению второго векторного уравнения. Из полюса π параллельно прямой B3D проводится вектор ускорения длиной πn2, а через точку n2 – перпендикулярная ему прямая до пересечения с прямой, проведённой ранее через точку k. На пересечении этих прямых получается точка а'3. Вектор, соединяющий точки π и а'3, – полное ускорение аB3 точки B3.
План механизма
Рисунок 9 Кинетический анализ механизма