Силовой анализ рычажного механизма

Тип: курсовая работа
Категория: Физика и энергетика

Скачать

Купить

Построение и расчет зубчатого зацепления и кулачкового механизма. Проектирование и кинематическое исследование зубчатой передачи и планетарного редуктора. Определение уравновешенной силы методом Жуковского. Построение диаграмм движения выходного звена.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Содержание

Введение

1. Синтез рычажного механизма

1.1 Структурный анализ механизма

1.2 Определение недостающих размеров

1.3 Определение скоростей точек механизма

1.4 Построение планов ускорений

1.5 Построение диаграмм движения выходного звена

1.6 Определение угловых скоростей и ускорений

1.7 Определение скоростей и ускорений центров масс звеньев

1.8 Определение относительных угловых скоростей звеньев

2. Силовой анализ рычажного механизма

2.1 Определение сил инерции сил тяжести

2.2 Расчёт диады 4-5

2.3 Расчёт диады 2-3

2.4 Расчет кривошипа

2.5 Определение уравновешенной силы методом Жуковского

2.6 Определение мощностей

2.7 Определение кинетической энергии и приведённого момента инерции механизма

3. Проектирование и кинематическое исследование зубчатой передачи и планетарного редуктора

3.1 Геометрический расчёт зубчатой передачи

3.2 Синтез и анализ планетарного механизма

3.2.1 Синтез планетарного редуктора

3.2.2 Построение плана скоростей и частот вращения звеньев комбинированного зубчатого механизма

4. Синтез и анализ кулачкового механизма

4.1 Диаграмма движения толкателя

4.2 Выбор минимального радиуса кулачка

4.3 Построение профиля кулачка

4.4 Максимальные значения скорости, ускорения толкателя

Список используемых источников

Введение

В механизмах привода долбежных станков используется механизм, обеспечивающий главное возвратно-поступательное движение резания. Основная масса механизмов использующихся в данных станках это кривошипно-кулисные механизмы. Они обеспечивают заданную скорость рабочего хода и повышенную скорость холостого хода. Расчёт и проектирование данных механизмов является важным этапом в образовании инженера.

В курсе предмета «Теория машин, механизмов и манипуляторов» получаются навыки расчёта механизмов машин. Комплексным подходом к закреплению полученных знаний является выполнение курсового проекта по данному курсу. В курсовом проекте осуществляется синтез и расчёт кулисного механизма, построение и расчёт зубчатого зацепления и кулачкового механизма. При выполнении работы используются все знания, полученные за курс предмета.

1. Синтез рычажного механизма

Рис. 1.- Схема механизма

Исходные данные:

Ход ползуна Н = 380 мм;

Межосевое расстояние ;

Отношение длин звеньев ;

Коэффициент производительности K=1,77

Частота вращения кривошипа .

1.1 Структурный анализ механизма

Механизм состоит из пяти подвижных звеньев: кривошипа 1, кулисного камня 2, кулисы 3, шатуна 4, ползуна 5 и неподвижной стойки 0.

Все звенья, соединяясь между собой, образуют семь одноподвижных кинематических пар, из них пять вращательные в точках О₁, О₂, А, В, С и две поступательных ? в точках А', С₀.

По формуле Чебышева определяем степень подвижности механизма:

W=ЗК ? 2Р₁ ? P₂;

где К = 5 ? число подвижных звеньев в механизма;

Р₁= 7 ? число одноподвижных кинематических пар;

Разлагаем механизм на механизм I класса и структурные группы (см. рис. 1.2).

	(0,1) I - механизм I класса

Рис. 1. - Структурные группы

Записываем формулу строения механизма и определяем его класс и порядок: (0,1) I > (2,3) II,2 > (4,5) II,2.

По классификации И.И. Артоболевского механизм является механизмом второго класса, второго порядка.

1.2 Определение недостающих размеров и построение планов механизма

Определим недостающие размеры исходя из того, что в крайних положениях механизма кривошип 1 перпендикулярен кулисе 3.

По заданному коэффициенту производительности определим угол , дополняющий угол холостого хода до 180^о.

Из треугольника O₂AO₁ определим длину кривошипа O₁А:

Из треугольника O₂B'₀B₀ определим длину части кулисы O₂В:

где

Из конструктивных соображений принимаем длину звена 4 а длину кулисы .

Выбираем масштабный коэффициент построений К_L=0,0025 м/мм и строим два крайних положения кулисы 3.

Из условия ц_р ? 180⁰ и сообразуясь с заданным направлением вращения кривошипа определяем начальное крайнее положение механизма и методом засечек строим 12 планов положений всех звеньев.

Длины звеньев в выбранном масштабе:

;

1.3 Построение планов скоростей

Определяем угловую скорость кривошипа по формуле:

где n_кр ? частота вращения кривошипа, мин^-1.

Определяем линейную скорость точки А ? конца кривошипа по формуле:

где ? длина кривошипа, м.

Выбираем масштабный коэффициент плана скоростей:

1,75/43,75=0,04м*с^-1/мм

где V_A ? линейная скорость точки А, м/с;

а - отрезок, изображающий скорость точки А на плане скоростей, мм.

Из полюса плана скоростей (см. граф. часть) перпендикулярно кривошипу в направлении его вращения, отрезком а = 43,75 мм изображаем скорость точки А.

Для определения скорости внутренней точки А^/ диады II (23) составляем систему двух векторных уравнений, выражая скорость точки А^/ через известные скорости внешних точек А и О₂ (= 0 м/с):

где относительная скорость точки А^/ кулисы 3 в поступательном движении относительно точки А на камне 2;

скорость точки А' во вращательном движении относительно центра вращения О₂.

Решаем систему уравнений графически и определяем скорость точки А^/ по величине:

скорость точки А^/ во вращательном движении относительно центра вращения О₂.

Для первого положения механизма имеем:

Скорость точки В определяем по свойству подобия:

Для первого положения механизма имеем:

Для определения скорости внутренней точки С диады II (4?5) составляем систему двух векторных уравнений, выражая скорость точки через известные скорости внешних точек В и С₀

где - относительная поступательная скорость точки С относительно точки С₀;

? относительная вращательная скорость точки С относительно точки В.

Решаем систему векторных уравнений графически и определяем скорость точки С:

Для первого положения механизма имеем:

Значения скоростей точек в остальных положениях запишем в табл. 1.1.

Таблица 1.1. ? значения скоростей точек механизма.

Скорость	Величина скорости, м/с
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
	1,75	1,75	1,75	1,75	1,75	1,75	1,75	1,75	1,75	1,75	1,75	1,75
	0,797	1,35	1,66	1,746	1,58	1,19	0,393	0,317	1,318	1,73	Другие файлы: Структурный анализ рычажного механизма Схема рычажного механизма. Классификация кинематических пар. Определение степени подвижности механизма. Синтез механизма. Силовой расчёт рычажного мех... Определение закона движения рычажного механизма при установленном режиме работы. Кинематический силовой анализ рычажного механизма для заданного положения Закон движения рычажного механизма при установленном режиме работы. Кинематический силовой анализ рычажного механизма для заданного положения. Закон д... Механизм поперечно-строгального станка Кафедра «Основы проектирования машин»Курсовая работаПоперечно-строгальный станок1. Кинематический анализ рычажного механизма1.1 Структурный анализ мех... Структурный анализ плоского рычажного механизма Структурная схема плоского рычажного механизма. Анализ состава структуры механизма. Построение кинематической схемы. Построение плана положений механи... Анализ и синтез механизмов Порядок проведения структурного и кинематического анализа рычажного механизма для преобразования вращательного движения кривошипа в возвратно-поступат...