Расчет параметров рычажного механизма
Анализ рычажного механизма: структурный, кинематический. Динамика машин с жесткими звеньями, составление уравнения их движения. Синтез кулачковых механизмов: определение положения коромысла, аналог скорости и ускорения, вычисление радиуса ролика.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 05.01.2014 |
| Размер файла | 128,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
1. Анализ рычажного механизма
1.1 Структурный анализ
Определяем количество и названия подвижных механизмов:
- кривошип 1;
- ползун 2;
- кулиса 3;
- шатун 4;
- ползун 5.
Количество подвижных звеньев n=5.
Определяем количество и классы кинематических пар:
О1 - соединят опору О1 и звено 1, общее количество возможных движений Р1, V класс, совершает вращательное движение;
А - соединяет звено 1 и звено 2, общее количество возможных движений Р1 V класс, совершает вращательное движение;
А - соединяет звено 2 и звено 3, общее количество возможных движений Р1 V класс, совершает поступательное движение;
О2 - соединяет опору О2 и звено 3, общее количество возможных движений Р1 V класс, совершает вращательное движение;
B - Соединяет звено 3 и 4, общее количество возможных движений Р1 V класс, совершает возвратно вращательное движение;
С - соединяет звено 4 и 5, общее количество возможных движений Р1, V класс, совершает возвратно - вращательное движение.
О3 - соединяет опору О3 и звено 5, общее количество возможных движений Р1, V класс, совершает возвратно - поступательное движение.
Количество одноподвижных кинематических пар Р1=7.
Определим степень подвижности механизма:
W=3n-2P=3*5-2*7 = 1
Одно ведущее звено.
Разобьем механизм на группы Ассура. Начнем отсоединение с группы наиболее удаленной от ведущего звена.
Таблица 1.1 - Группы Ассура.
|
Группа |
Эскиз группы |
Звенья состав. группу |
К.П. В группе |
Степень подвижности |
Класс, порядок, модифик. группы |
||
|
Внутрен. |
Внешняя |
||||||
|
Ведущая |
0-1 |
О (0,1) |
W=3*1-2*1=1 |
I класс 1 вид. |
|||
|
I группа Ассура |
2-3 |
А (2,3) |
А (1.2) О (3,0) |
W=3*2-2*3=0 |
III кл. 2 поряд. 3 вид. |
||
|
II группа Ассура |
4-5 |
С (4,5) |
В (3,4) С (5,0) |
W=3*2-2*3=0 |
II кл. 2 поряд., 2 вид. |
Составляем структурную формулу:
I1(0-1) II3(2-3) II2(4-5)
Наивысший класс - II. В целом механизм II класса.
1.2 Кинематический анализ
Графический метод
µl=,
.
Графический метод
Исходные данные:
Кинематическая схема механизма построенная в масштабе () в заданном положении. Размеры звеньев: lO1A=0,225 м, lO2B=0,7 м, lBC=1 м Угловая скорость звена 1
Абсолютная скорость точки А1 на конце ведущего звена 1
Так как переносного (поступательного) движения первого звена нет, то
VA1=VA1O1=
Находим масштаб плана скоростей.
Уточняем
,
Скорость точки А3 первой группы Ассура выражаем через крайние точки этой группы.
Скорость точки А3 относительно точки О2
Определяем угловую скорость
По свойству подобия находим точку B:
,
Скорость средней точки С второй группы Ассура, выражаем через скорость крайних точек этой группы:
Находим скорости центров тяжести:
м/с
Истинные значения скоростей точек механизма
Построение плана ускорений.
.
,
.
По свойству подобия находим на плане ускорений точку В, которая принадлежит звену 3 и звену 4.
.
= 0.
.
Определяем истинные значения ускорений точек механизма
.
Абсолютные величины угловых ускорений звеньев
Таблица 1. - Результаты графического метода
|
Положение |
1/с |
1/с |
1/с |
Vs3 м/с |
Vs4 м/с |
VS5 м/с |
|
|
0 |
8,37 |
1,7 |
0,9 |
0 |
0,675 |
0,4 |
|
|
1 |
8,37 |
2,1 |
0,45 |
0 |
1,45 |
1,425 |
|
|
2 |
8,37 |
4,357 |
0,2 |
0 |
3,05 |
3,025 |
|
|
3 |
8,37 |
3,66 |
0,45 |
0 |
2,525 |
2,525 |
|
|
4 |
8,37 |
1,2 |
0,275 |
0 |
0,8 |
0,775 |
|
|
4' |
8,37 |
3,1 |
2 |
0 |
1,25 |
0,75 |
|
|
5 |
8,37 |
0,57 |
0,15 |
0 |
0,4 |
0,375 |
|
|
6 |
8,37 |
1,55 |
0,35 |
0 |
1,05 |
1 |
|
|
7 |
8,37 |
1,97 |
0,275 |
0 |
1,4 |
1,4 |
|
|
8 |
8,37 |
2,18 |
0,125 |
0 |
1,525 |
1,525 |
|
|
9 |
8,37 |
2,11 |
0,1 |
0 |
1,45 |
1,45 |
|
|
10 |
8,37 |
1,2 |
0,15 |
0 |
0,85 |
0,85 |
|
|
11 |
8,37 |
1,22 |
0,225 |
0 |
0,825 |
0,8 |
2. Динамика машин с жесткими звеньями
Уравнение движения машинного агрегата с и описывается выражением
Примем , и решим его графочисленным методом (методом Ф. Виттербауэра).
После кинематического анализа рычажного механизма известны постоянные угловые и линейные скорости его звеньев для 12 положений - .
Приведенный к валу кривошип момент сопротивления движению
или
1.
2.
3.
4.
Результаты для 12 положений механизма
|
№ положения |
, м/c |
, H |
||||
|
0 |
8,37 |
0,4 |
0 |
0 |
0 |
|
|
1 |
8,37 |
1,425 |
900 |
153 |
42,09 |
|
|
2 |
8,37 |
3,025 |
900 |
324,9 |
100 |
|
|
3 |
8,37 |
2,525 |
900 |
270,9 |
83,38 |
|
|
4 |
8,37 |
0,775 |
900 |
82,8 |
25,48 |
|
|
4' |
8,37 |
0,75 |
0 |
0 |
0 |
|
|
5 |
8,37 |
0,75 |
0 |
0 |
0 |
|
|
6 |
8,37 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
|
7 |
8,37 |
1,4 |
0 |
0 |
0 |
|
|
8 |
8,37 |
1,525 |
0 |
0 |
0 |
|
|
9 |
8,37 |
1,45 |
0 |
0 |
0 |
|
|
10 |
8,37 |
0,85 |
0 |
0 |
0 |
|
|
11 |
8,37 |
0,8 |
0 |
0 |
0 |
Приведенный к валу кривошипа момент инерции рычажного механизма
Значения Jпр для 12 положений сводим в таблицу
|
№ |
кг |
кг |
кг |
кг |
кг |
кг |
мм |
|
|
0 |
0,0228 |
0,482 |
0,022 |
0,065 |
0,0155 |
0,5845 |
29,52 |
|
|
1 |
0,0228 |
0,217 |
0,0056 |
0,299 |
0,195 |
0,7166 |
36,19 |
|
|
2 |
0,0228 |
0,77 |
0,001 |
1,325 |
0,8775 |
2,9735 |
150 |
|
|
3 |
0,0228 |
0,038 |
0,4661 |
0,0306 |
0,0767 |
0,789 |
56 |
|
|
4 |
0,0228 |
0,075 |
0,0022 |
0,09 |
0,0567 |
0,224 |
11,31 |
|
|
4' |
0,0228 |
0,612 |
0,114 |
0,22 |
0,05 |
0,996 |
50,3 |
|
|
5 |
0,0228 |
0,023 |
0,0006 |
0,022 |
0,0135 |
0,0591 |
2,98 |
|
|
6 |
0,0228 |
0,21 |
0,0034 |
0,156 |
0,0945 |
0,4639 |
23,43 |
|
|
7 |
0,0228 |
0,397 |
0,0022 |
0,279 |
0,188 |
0,8662 |
43,74 |
|
|
8 |
0,0228 |
0,523 |
0,00045 |
0,33 |
0,22 |
1,07345 |
54,21 |
|
|
9 |
0,0228 |
0,48 |
0,00029 |
0,299 |
0,202 |
0,9813 |
49,56 |
|
|
10 |
0,0228 |
0,283 |
0,00065 |
0,1 |
0,0675 |
0,451 |
22,77 |
|
|
11 |
0,0228 |
0,11 |
0,00146 |
0,096 |
0,06075 |
0,278 |
14,04 |
Момент инерции маховика:
Момент инерции сплошного диска относительно его оси:
Переносим на другой вал
Ширина маховика:
Диаметр отверстия под вал:
Масса маховика:
3. Синтез кулачковых механизмов
Обобщенной координатой в механизме с вращающимся кулачком является угол поворота кулачка ц. Положение толкателя с поступательным движением относительно стойки определяется линейной координатой S,
Представляющей собой перемещение толкателя. Положение коромысла определяется также линейной координатой, связанной с углом поворота коромысла ш равенством:
Аналог скорости и аналог ускорения выходного звена соответственно равны:
.
При построении кинематических диаграмм масштабы этих величин предполагаем одинаковыми:
Максимальные значения аналога ускорения (амплитуда графика) при подъеме - , и при опускании - , м.
Максимальные значения аналога скорости при подъеме - вп и при опускании - в0, через этот коэффициент
.
рычажный кулачковый коромысло ролик
Определение радиуса ролика:
Список литературы
1. Ефанов А.М. Теория механизмов и машин // курсовое проектирование. 2010.
2. Артоболевский И.И. - Теория меанизмов и машин, 1988.
3. Ефанов А.М., Ковалевский В.П. Теория механизмов и машин // учебное пособие. 2006.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Структурный, кинематический и динамический анализ плоского рычажного механизма методом планов скоростей и ускорений. Определение параметров маховика. Силовой расчет плоского шестизвенного рычажного механизма и входного звена. Синтез зубчатой передачи.
курсовая работа [604,1 K], добавлен 13.10.2012Структурный и кинематический анализ рычажного механизма, план его положения, скоростей и ускорения. Определение сил и моментов сил, действующих на механизм, реакций в кинематических парах механизма. Синтез кулачкового механизма c плоским толкателем.
курсовая работа [127,1 K], добавлен 22.10.2014Определение степени свободы пространственного манипулятора промышленного робота. Расчет скорости вращения колес двухскоростной планетарной коробки передач. Вычисление скорости и ускорения коромысла рычажного механизма; составление векторного уравнения.
контрольная работа [243,0 K], добавлен 01.05.2015Структурный анализ и синтез плоского рычажного механизма, его кинематический и силовой расчет. Построение схем и вычисление параметров простого и сложного зубчатых механизмов. Звенья кулачкового механизма, его динамический анализ. Синтез профиля кулачка.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 29.12.2013Структурный и кинематический анализ рычажного механизма вытяжного пресса. Определение класса и разложение его на группы Асура. Построение планов положения механизмов, скоростей и ускорений. Определение уравновешивающей силы методом рычага Жуковского.
курсовая работа [164,7 K], добавлен 17.05.2015Структурный анализ рычажного механизма, построение крайних положений его звеньев. Кинематический анализ исходного звена. Построение диаграммы перемещения, скорости и ускорения выходного звена. Силовой расчет кинематической пары 2-3 методом планов.
курсовая работа [365,2 K], добавлен 18.09.2014Структурный анализ и синтез рычажного механизма. Определение скоростей и ускорений в расчетном положении. Силы веса и инерционной нагрузки, действующие на звенья в механизме. Вычерчивание картины зацепления. Кинематический расчет аналитическим методом.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 22.03.2013Схема рычажного механизма. Классификация кинематических пар. Определение степени подвижности механизма. Синтез механизма. Силовой расчёт рычажного механизма. Определение силы полезного сопротивления. Определение сил инерции и моментов сил инерции звеньев.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 10.01.2009Синтез, структурный и кинематический анализ рычажного механизма. Построение планов положений механизма. Определение линейных скоростей характерных точек и угловых скоростей звеньев механизма методом планов. Синтез кулачкового и зубчатого механизмов.
курсовая работа [709,2 K], добавлен 02.06.2017Постановка задач проекта. Синтез кинематической схемы механизма. Синтез рычажного механизма. Синтез кулачкового механизма. Синтез зубчатого механизма. Кинематический анализ механизма. Динамический анализ механизма. Оптимизация параметров механизма.
курсовая работа [142,8 K], добавлен 01.09.2010
