Файл: Исследование рычажного механизма 5 2 Кинетостатический (силовой) анализ рычажного механизма 16.docx

^{Содержание}
Введение 3

1. Кинематическое исследование рычажного механизма 5

2 Кинетостатический (силовой) анализ рычажного механизма 16

Заключение 22
Список литературы 23

Введение

Рационально спроектированная машина должна удовлетворять социальным требованиям безопасности обслуживающего персонала, а также эксплутационным, экономическим, технологическим и производственным требованиям.

Проект содержит задачи по исследованию и проектированию машин, состоящих из сложных и простых в структурном отношении механизмов(шарнирно-рычажных, кулачковых, зубчатых, и др.).

Курсовое проектирование способствует закреплению, углублению и обобщению теоретических данных, а также применению этих знаний к комплексному решению конкретной инженерной задачи по исследованию и расчёту механизмов и машин, кроме того прививает некоторые навыки научно-исследовательской работы.

В состав большинства проектных заданий входят, кроме шарнирно-рычажных механизмов, кулачковые, зубчатые и трансмиссионные механизмы-приводы, предназначенные для передачи движения к исполнительным органам.

Цель курсового проектирования привить навыки использования общих методов проектирования и исследования механизмов для создания конкретных машин и приборов разнообразного назначения.

Курсовое проектирование ставит задачи:

1. 
   оценка соответствия структурной схемы механизма основным условиям работы машины или прибора;
   
2. 
   проектирование структурной и кинематической схемы рычажного механизма по основным и дополнительным условиям;
   
3. 
   силовой анализ механизма с учётом геометрии масс звеньев при движении их с ускорением; защита механизмов и машин от механических колебаний; определение мощности и выбор типа двигателя;
   

При разработке комплексного задания на курсовой проект используются характерные механизмы, при проектировании которых усваиваются важнейшие методы синтеза и анализа механизмов.

Целесообразность принятия конкретных решений при проектировании механизмов обосновываются функциональным назначение данной машины.

1. Кинематическое исследование рычажного механизма

---

1.1. Исходные данные

Дана схема (рис. 1), частота вращения ведущего звена.



Рис. 1. Схема механизма

Параметр	Обозначе- ние
	параметр а	един ицы СИ	7
Частота вращения кривошипа O1A	n1	об/ми н	180
Коэффициент изменения скорости хода звена 3	Kv		1,11
Угол размаха коромысла ОзВ	3max	град	45
Длина коромысла 3	lO3B	м	0,27
Расстояние между центрами O1 и O3 по оси У	УО3	м	0,14
Длина плеча ОзС	lO3C	м	0,17
Угловая координата крайнего положения коромысла СОзВ		град	13
Длина шатуна CD	lCD	м	0,68
Длина коромысла DO5	lDO5	м	0,22
Номера положений механизма для силового расчета	-	-	6,4, 9
Масса звена 2	m2	кг	5
Масса звена 3	m3	кг	5,6
Масса звена 4	m4	кг	28
Масса звена 5	m5	кг	3
Моменты инерции звеньев 2, 3, 4, 5	IS2	кгм2	0,8
относительно	IS3	кгм2	0,13
осей, проходящих через	IS4	кгм2	1,08
центры масс	IS5	кгм2	0,01
Момент сил полезного сопро- тивления	MПС	Нм	78

---

1.2. Описание построения плана механизма

Принимаемдлину кривошипа1 на чертеже равной 50 мм.

Расчет масштабного коэффициента производим по формуле

,

(1.1)

где – масштабный коэффициент, м/мм;

– длина кривошипа по заданию, м;

ОА – длина кривошипа на чертеже, мм.

_.

Расчет длин звеньев механизма на чертеже ведем, используя следующую формулу:

,

(1.2)

где – длина звена на чертеже, мм;

– действительная длина звена, м;

– масштабный коэффициент, м/мм.

;

.

.

.

.

1.3. Структурный анализ механизма

Составим описание звеньев и кинематических пар механизма и занесём их, соответственно, в табл. 1.1 и табл. 1.2.

Таблица 1.1-Характеристика звеньев механизма

Обозначение звена	Описание звена
0	Стойка
1	Кривошип
2	Шатун
3	Коромысло
4	Шатун
5	Коромысло

---

Таблица 1.2-Характеристика кинематических пар механизма

Обозначение пары	Подвижность пары	Звенья, образующие пару	Тип
I	Одноподвижная	Стойка, кривошип	Низшая вращательная
II	Одноподвижная	Кривошип, шатун	Низшая вращательная
III	Одноподвижная	Шатун Коромысло	Низшая вращательная
IV	Одноподвижная	Коромысло Стойка	Низшая вращательная
V	Одноподвижная	Коромысло Шатун	Низшая вращательная
VI	Одноподвижная	Шатун Коромысло	Низшая вращательная
VII	Одноподвижная	Коромысло Стойка	Низшая поступательная

Степень свободы плоского механизма находится по формуле Чебышева

,

(1.3)

где – число подвижных звеньев, в данном механизме их 5 (табл. 1.1);

– число одноподвижных кинематических пар 5-го класса, в данном механизме их 7 (табл. 1.2);

– количество двухподвижных пар 4-го класса, в данном механизме их нет (табл. 1.2).

.

1.4. Построение кинематических диаграмм

По найденным на пла­нах механизма положениям ведомого звена 5 вычерчиваем гра­фик перемещения ползуна B, начиная от крайнего нижнего по­ложения.

---

Время оборота ведущего звена (кривошипа О1А) найдем по формуле

,

(1.4)

где – время оборота кривошипа О1А, с;

– частота вращения кривошипа О1А, об/мин.

.

Изобразим это время на оси абсцисс отрезком x = 150 мм. Масштабный коэффициент времени на диаграмме рассчитывается по формуле

,

(1.5)

где – масштабный коэффициент времени на диаграмме, с/мм;

– время оборота кривошипа О1А, с;

– принятая длина отрезка по оси абсцисс, мм.

.

Масштаб перемещений на диаграмме, откладываемых по оси ординат, принимаем равнымвеличине удвоенного масштаба длины на схеме механизма.



где – масштабный коэффициент плана положений механизма, м/мм;

– коэффициент уменьшения (увеличения) диаграммы перемещений по сравнению с планом положений.

Масштабный коэффициент угла поворота кривошипа найдем по формуле

,

(1.6)

где – масштабный коэффициент угла поворота кривошипа, рад/мм;

–масштабный коэффициентвремени на диаграмме, м/мм;

---