Файл: Курсовой проект по учебному курсу Теория механизмов и машин.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.11.2023
Просмотров: 161
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
.Нормальное (центростремительное) ускорение т. В кривошипа найдем по формуле
где anB – нормальное ускорение т. В, м/с2;ω1 – угловая скорость звена 1, рад/с;rАВ – длина кривошипа по заданию, м .Принимаем длину вектора .Расчет масштабного коэффициента ускорения проведем по формуле
где μa – масштабный коэффициент ускорения, м·с-2/мм;anB – нормальное ускорение т. В, м/с2;Πb – длина вектора Πb на плане скоростей, мм. .Для каждого из 2-ух положений:Ускорение точки C найдем, решив совместно два векторных уравнения
Ускорение точки D найдем, решив совместно два векторных уравнения
Нормальные ускорения и строим параллельно шатунам 2 и 4 соответственно, причем они направлены от т. С и D к т. В.Тангенциальные ускорения и строим перпендикулярно нормальным ускорениям и из конца векторов до пересечения с осью xx.
Для «0-го» положения:Нормальное ускорение определим по формуле
где anCB – нормальное ускорение звена CB, м/с2;cb – длина вектора cb скорости шатуна СВ на чертеже, мм;lCB – действительная длина шатуна CB, м. ;На плане ускорений длина вектора ncb будет равна
где ncb – длина вектора нормального ускорения точки B кривошипа, мм;anCB – нормальное ускорение звена CB, м/с2;μa – масштабный коэффициент ускорения, м·с-2/мм. .Нормальное ускорение найдем по формуле (1.18) .А длину вектора ndb по формуле (1.19) .Для «2-го» положения:Нормальное ускорение определим по формуле (1.18) ;На плане ускорений длина вектора ncb будет равна (1.19) .Нормальное ускорение найдем по формуле (1.18) .А длину вектора ndb по формуле (1.19) .Тангенциальное ускорение звена СВ находим из плана ускорений по формуле
где aτCB – тангенциальное ускорение звена CB, м/с2;τСВ
2. Синтез кулачкового механизма2.1. Исходные данные и схема механизмаДана схема кулачкового механизма (рис. 2), угол удаления φу = 104º, угол дальнего стояния φд = 20º, угол возврата φв = 104º, минимальный угол передачи движения γmin = 60º и подъем толкателя h = 40 мм = 0,04 м. Направление вращения кулачка против часовой стрелки.Тип кулачкового механизма – I
Рис. 2. Схема кулачкового механизма2.2. Построение диаграммы На оси абсцисс φ откладываем углы φУ, φД, φВв масштабе 2º/1мм.Масштабный коэффициент угла поворота найдем по формуле
где μj – масштабный коэффициент, рад/мм;φУ – угол удаления, рад;φД – угол дальнего стояния, рад;φВ – угол возврата, рад;L– длина отрезка на чертеже, мм. .Длину отрезка ОР находим по формуле
где OP – длина отрезка OP на чертеже, мм;μj – масштабный коэффициент, рад/мм. .Высоту кривой принимаем равной y1 = 50 мм.Разбиваем угол удаления и угол возврата на диаграмме на 10 равных частей.Масштабный коэффициент .2.3. Построение диаграммы .Диаграмма получается графическим интегрированием диаграммы аналогов ускорений . Для этого:
.2.4. Построение диаграммы .Диаграмму построим, графически проинтегрировав диаграмму аналогов скоростей аналогично пункту 2.3.Замеряем наибольшую величину Smax на чертеже, Smax = 27,9 мм.Масштабный коэффициент м/мм.2.5. Определение минимального радиуса кулачка.Берем на плоскости произвольную т. О, откладываем от неё отрезок ОА, равный ходу h толкателя. Этот отрезок размечаем в соответствии с диаграммой . Через точки деления проводим перпендикуляры к линии ОА. От точек деления на перпендикулярах откладываем влево при подъеме и вправо при опускании толкателя отрезки, взятые из графика . Эти отрезки нужно откладывать в том масштабе, в котором отложен отрезок ОА, т.е. в масштабе . Соединяем плавной кривой концы этих отрезков и получаем кривую . Проводим под углом к горизонтали две касательные к построенной кривой. Эти прямые образуют в итоге область, в которой может располагаться центр кулачка. Выбираю длину отрезка BО равной r0 = 60 мм на чертеже. Следовательно, минимальный теоретический радиус кулачка будет равен
где rmin – минимальный теоретический радиус кулачка, м;μS – масштабный коэффициент, м/мм;r0 – минимальный радиус кулачка на чертеже, мм. .2.6. Профилирование кулачкаПостроения ведем в масштабе м/мм. Проведём окружность радиусом BA, полученным в предыдущем пункте. В произвольном месте окружности ОВ0 выберем точку отсчета – т. В
| (1.14) |
| (1.15) |
| (1.16) |
| (1.17) |
Для «0-го» положения:Нормальное ускорение определим по формуле
, | (1.18) |
, | (1.19) |
, | (1.20) |
– величина вектора τСВ на плане ускорений;
μa – масштабный коэффициент ускорения, м·с-2/мм.
;
.
1.7 Сравнительный анализ скоростей и ускорений
| № позиции | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 8,64 | 13,46 | 12,93 | 8,92 | 4,28 |
| 8,40 | 12,90 | 12,75 | 8,70 | 4,20 |
| 2,82 | 4,19 | 1,38 | 2,48 | 1,94 |
| № позиции | 0 | 11 |
2 | 3828 | 2883,6 |
, 2 | 3729 | 2885 |
| 2,65 | 0,05 |
Рис. 2. Схема кулачкового механизма2.2. Построение диаграммы На оси абсцисс φ откладываем углы φУ, φД, φВв масштабе 2º/1мм.Масштабный коэффициент угла поворота найдем по формуле
, | (2.1) |
, | (2.2) |
-
разбиваем угол удаления на 12 равных частей 01; 12; 23; ...; -
из середины каждой части проведем перпендикуляр до пересечения с кривой
;
-
соединим полюс P с проекциями середин частей кривой на ось
; -
на диаграмме
откладываем отрезки параллельные соответствующим отрезкам, полученным в предыдущем подпункте.
.2.4. Построение диаграммы .Диаграмму построим, графически проинтегрировав диаграмму аналогов скоростей аналогично пункту 2.3.Замеряем наибольшую величину Smax на чертеже, Smax = 27,9 мм.Масштабный коэффициент м/мм.2.5. Определение минимального радиуса кулачка.Берем на плоскости произвольную т. О, откладываем от неё отрезок ОА, равный ходу h толкателя. Этот отрезок размечаем в соответствии с диаграммой . Через точки деления проводим перпендикуляры к линии ОА. От точек деления на перпендикулярах откладываем влево при подъеме и вправо при опускании толкателя отрезки, взятые из графика . Эти отрезки нужно откладывать в том масштабе, в котором отложен отрезок ОА, т.е. в масштабе . Соединяем плавной кривой концы этих отрезков и получаем кривую . Проводим под углом к горизонтали две касательные к построенной кривой. Эти прямые образуют в итоге область, в которой может располагаться центр кулачка. Выбираю длину отрезка BО равной r0 = 60 мм на чертеже. Следовательно, минимальный теоретический радиус кулачка будет равен
, | (2.3) |
,
,
,
2
,
,
,
,