ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.11.2023
Просмотров: 248
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство образования и науки РФфедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования«Омский государственный технический университет»Факультет Транспорта нефти и газаКафедра «Машиноведение»КУРСОВОЙ ПРОЕКТ (РАБОТА)по дисциплине «Теория механизмов и машин»на тему «Проектирование и исследование механизма»ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКАКП - 2068998 - 15- У3 – 10-21 Студента (ке) Пупкова Валерия ИгнатьевнаКурс 2, Группа РК-211Направление (специальность) Ракетные комплексы и космонавтикаРуководитель: Згонник Ирина ПавловнаВыполнил(а)_________________ 20___г.К защите ____________________20___г.
Проект защищен с оценкой_____________________Омск-2021Министерство образования и науки РФфедеральное государственное образовательное учреждение высшего образования«Омский государственный технический университет»Факультет (институт)___________________Кафедра «Машиноведение»Дисциплина _____________________________ЗАДАНИЕ на выполнение курсового проекта (курсовой работы)Студенту (ке)_________________________________________Группа___________Направление (специальность) __________________________________________________________________________________________________________________Тема курсового проекта «Проектирование и исследование механизма»Срок сдачи проекта на кафедру «___»____________________20____ г.Исходные данные к проекту ____________________________________________________________________________________________________________Содержание пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов):
Методическая литература и иные информационные источники
Силовое исследование кривошипно-ползунного механизма основывается на принципе. Д’Аламбера. При котором к статически определяемой структурной группе помимо действующих внешних сил добавляют силы инерции и рассматривают эту группу Ассура, как находящуюся в равновесии. Кинетостатический расчет проводится методом планов сил, а в качестве результата определяется уравновешивающая сила на ведущем звене механизма.1. Структурный анализ механизма Структурный анализ позволяет разобраться в устройстве механизма. Основные цели, которые должны быть достигнуты в данном разделе – это:• Определение структуры механизма;• Расчет подвижности механизма.Расчет подвижности механизма. Кривошипно-ползунный механизм состоит из 4 звеньев (рис. 1.1): О(0) – стойка, ОА(1) – кривошип, АВ(2) – шатун, В(3) – ползунРис. 1.1 Схема кривошипно-ползунного механизма.Подвижность кривошипно-ползунного механизма определим по формуле П.Л. Чебышева: (1,1)где n – число подвижных звеньев; Кинематические пары: (0,1) – вращательная; (1,2) – вращательная; (2,3) – вращательная; (3,0) – поступательная – число кинематических пар 5 класса; – число кинематических пар 4 класса;В нашем случае , следовательно, в механизме 1 звено способно совершать независимое движение.Рис. 1.2 Структурная схема механизма.Формулу образования механизма составляем в соответствии со структурной схемой по рис. 1.2:Наиболее высокий класс группы, входящий в механизм равен II, следовательно, данный механизм II класса.
2. Кинематический анализ механизма2.1 Кинематический анализ методом планов.Кинематический анализ методом планов (гра
фоаналитический метод) достаточно прост, нагляден и имеет достаточную для инженерных расчетов точность. Его суть в том, что связь между скоростями и ускорениями описывается векторными уравнениями, которые решаются графически.2.1.1 Построение крайних положений.Крайние положения механизма определяется взаимным расположением кривошипа 1 и шатуна 2, поэтому построение крайних положений начинаем с этих звеньев.Для построения необходимо вычислить масштабный коэффициент, который позволяет выдержать все пропорции и связать реальные размеры механизма с размерами, используемыми в графической части. Масштабный коэффициент определяется из отношения реального размера механизма (выражается в метрах) к размеру на листе в графической части (выражается в миллиметрах). Найдем значение масштабного коэффициента, используя действительный размер кривошипа, равный 0,059 м, и размер кривошипа на листе графической части, который примем 59 мм:
(2.1)где 
– реальный размер кривошипа, ОА – размер в графической части. (2.2) Пользуясь полученным масштабным коэффициентом, рассчитаем остальные размеры звеньев механизма.
(2.3)Аналогично и для всех остальных размеров. Результаты вычислений размеров приведены в таблице 1.Таблица 1
Из точки О радиусом ОА = 59 мм проводим окружность, траекторию движения точки А шатуна АВ. Крайние положения точки А будут в тех случаях, когда кривошип (ОА) и шатун (АВ) будут параллельны и лежат одной линии. Полученные точки обозначаем, одновременно, по известным размерам шатуна, определяются крайние положения ползуна
и 
.Рис. 2.1 Крайние положения кривошипно-ползунного механизма.
2.1.2 Построение разметки механизма.Разметка механизма представляет собой механизм в двенадцати положениях в определенные моменты времени. Разметка механизма строится исходя из исходных данных.Расстояние на окружности движения кривошипа разбиваем на 12 частей, начиная с положения . Получаем 11 промежуточных положений точек А, определяющих положения кривошипа ОА.С помощью геометрических построений и ранее полученных значений определяем 11 положений точек В и центры тяжести кривошипа и шатуна по значениям и соответственно.Рис. 2.2 Кинематическая схема механизма в 12-ти положениях.
2.1.3 Определение скоростей для 12-ти положений.Расчет скоростей производится для всех двенадцати положений механизма. Рассчитываются линейные и угловые скорости всех звеньев, а так же скорости центров масс.Расчет скоростей и построение планов проведем для второго положения механизма (для остальных положений расчет выполняется аналогично).Угловая скорость кривошипа: Используя значение угловой скорости кривошипа определяем скорость точки А: (2.4)Данная скорость направлена перпендикулярно к звену ОА а сторону его вращения (в данном случае против часовой стрелки).
| Выполнение и подготовка к защите КП | Защита КП | Итоговый рейтинг |
| | | |
-
Метрический синтез механизма. -
Структурный анализ механизма. -
Кинематический анализ механизмов. -
Кинетостатическое исследование рычажного механизма. -
Уравновешивание механизма.
Методическая литература и иные информационные источники
-
Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин: учебник для втузов. – 4-е изд., перераб и доп. / И.И. Артоболевский.– М.: Наука, 1988. – 640 с. -
Фролов К.В. Теория механизмов и механика машин: учебник для втузов. – 5-е изд. / К.В. Фролов. – М.: Высшая школа, 2005 . – 496 с. -
Федоров Н.Н. Проектирование и кинематика плоских механизмов: учеб. пособие / Н.Н. Федоров. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2000. – 144 с. -
Федоров Н.Н. Кинетостатика плоских механизмов и динамика машин: учеб. пособие / Н.Н. Федоров. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2001. – 136 с. -
Дюндик О.С. Строение и кинематика механизмов: учеб. пособие / О.С. Дюндик; Минобрнауки России, ОмГТУ. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2017. – 144 с. -
Рязанцева И.Л. Схемный анализ и синтез механизмов и машин: учеб. пособие / И.Л. Рязанцева; Минобрнауки России, ОмГТУ. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2017. – 186с.
-
структурный анализ; -
кинематический анализ; -
кинетостатический анализ;
Силовое исследование кривошипно-ползунного механизма основывается на принципе. Д’Аламбера. При котором к статически определяемой структурной группе помимо действующих внешних сил добавляют силы инерции и рассматривают эту группу Ассура, как находящуюся в равновесии. Кинетостатический расчет проводится методом планов сил, а в качестве результата определяется уравновешивающая сила на ведущем звене механизма.1. Структурный анализ механизма Структурный анализ позволяет разобраться в устройстве механизма. Основные цели, которые должны быть достигнуты в данном разделе – это:• Определение структуры механизма;• Расчет подвижности механизма.Расчет подвижности механизма. Кривошипно-ползунный механизм состоит из 4 звеньев (рис. 1.1): О(0) – стойка, ОА(1) – кривошип, АВ(2) – шатун, В(3) – ползунРис. 1.1 Схема кривошипно-ползунного механизма.Подвижность кривошипно-ползунного механизма определим по формуле П.Л. Чебышева: (1,1)где n – число подвижных звеньев; Кинематические пары: (0,1) – вращательная; (1,2) – вращательная; (2,3) – вращательная; (3,0) – поступательная – число кинематических пар 5 класса; – число кинематических пар 4 класса;В нашем случае , следовательно, в механизме 1 звено способно совершать независимое движение.Рис. 1.2 Структурная схема механизма.Формулу образования механизма составляем в соответствии со структурной схемой по рис. 1.2:Наиболее высокий класс группы, входящий в механизм равен II, следовательно, данный механизм II класса.
2. Кинематический анализ механизма2.1 Кинематический анализ методом планов.Кинематический анализ методом планов (гра
фоаналитический метод) достаточно прост, нагляден и имеет достаточную для инженерных расчетов точность. Его суть в том, что связь между скоростями и ускорениями описывается векторными уравнениями, которые решаются графически.2.1.1 Построение крайних положений.Крайние положения механизма определяется взаимным расположением кривошипа 1 и шатуна 2, поэтому построение крайних положений начинаем с этих звеньев.Для построения необходимо вычислить масштабный коэффициент, который позволяет выдержать все пропорции и связать реальные размеры механизма с размерами, используемыми в графической части. Масштабный коэффициент определяется из отношения реального размера механизма (выражается в метрах) к размеру на листе в графической части (выражается в миллиметрах). Найдем значение масштабного коэффициента, используя действительный размер кривошипа, равный 0,059 м, и размер кривошипа на листе графической части, который примем 59 мм:
(2.1)где – реальный размер кривошипа, ОА – размер в графической части. (2.2) Пользуясь полученным масштабным коэффициентом, рассчитаем остальные размеры звеньев механизма. (2.3)Аналогично и для всех остальных размеров. Результаты вычислений размеров приведены в таблице 1.Таблица 1| |  |  |  |  | e |
| Исходные данные, м | 0,059 | 0,032 | 0,231 | 0,1 | 0,038 |
| Чертеж, мм | 59 | 32 | 231 | 100 | 38 |
Из точки О радиусом ОА = 59 мм проводим окружность, траекторию движения точки А шатуна АВ. Крайние положения точки А будут в тех случаях, когда кривошип (ОА) и шатун (АВ) будут параллельны и лежат одной линии. Полученные точки обозначаем, одновременно, по известным размерам шатуна, определяются крайние положения ползуна
и .Рис. 2.1 Крайние положения кривошипно-ползунного механизма.2.1.2 Построение разметки механизма.Разметка механизма представляет собой механизм в двенадцати положениях в определенные моменты времени. Разметка механизма строится исходя из исходных данных.Расстояние на окружности движения кривошипа разбиваем на 12 частей, начиная с положения . Получаем 11 промежуточных положений точек А, определяющих положения кривошипа ОА.С помощью геометрических построений и ранее полученных значений определяем 11 положений точек В и центры тяжести кривошипа и шатуна по значениям и соответственно.Рис. 2.2 Кинематическая схема механизма в 12-ти положениях.
2.1.3 Определение скоростей для 12-ти положений.Расчет скоростей производится для всех двенадцати положений механизма. Рассчитываются линейные и угловые скорости всех звеньев, а так же скорости центров масс.Расчет скоростей и построение планов проведем для второго положения механизма (для остальных положений расчет выполняется аналогично).Угловая скорость кривошипа: Используя значение угловой скорости кривошипа определяем скорость точки А: (2.4)Данная скорость направлена перпендикулярно к звену ОА а сторону его вращения (в данном случае против часовой стрелки).