Xreferat.com » Рефераты по промышленности и производству » Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка

Кафедра «Основы проектирования машин»


Тема


Механизм поперечно-строгального станка


Содержание


1 СИНТЕЗ РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА

1.1 Структурный анализ механизма

1.2 Определение недостающих размеров

1.3 Определение скоростей точек механизма

1.4Определение ускорений точек механизма

1.5 Диаграмма движения выходного звена

1.6 Определение угловых скоростей и ускорений

1.7 Определение ускорений центров масс звеньев механизма

1.8 Аналитический метод расчёта

2 СИЛОВОЙ АНАЛИЗ РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА

2.1 Определение сил инерции

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 ГЕОМЕТРИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ, ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЛАНЕТАРНОГО МЕХАНИЗМА

3.1 Геометрический расчёт зубчатой передачи

3.2 Определение передаточного отношения планетарной ступени и подбор чисел зубьев колёс

3.3 Определение частот вращения зубчатых колёс аналитическим методом

4 СИНТЕЗ И АНАЛИЗ КУЛАЧКОВОГО МЕХАНИЗМА

4.1 Построение кинематических диаграмм и определение масштабных коэффициентов

4.2 Построение профиля кулачка

4.3 Определение максимальной линейной скорости и ускорения толкателя

5 СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ


Введение


Поперечно-строгальный станок предназначен для строгания плоских поверхностей.

Привод станка состоит из простой зубчатой передачи и планетарной передачи, который соединен с электромотором.

Резание металла осуществляется резцом, установленным в резцовой головке, закреплённой на ползунке, при рабочем ходе ползунка.

Кривошип жёстко соединен с зубчатым колесом. Во время перебега в конце холостого хода осуществляется перемещение стола с заготовкой на величину подачи с помощью храпового механизма и кулачкового механизма, кулачёк которого жестко соединен с зубчатым колесом.

При проектировании профиля кулачка необходимо обеспечить заданный закон движения толкателя.


1 Синтез и анализ рычажного механизма


Механизм поперечно-строгального станка

Исходные данные: lo1o2=460мм ; H=460мм ; nкр=70 мин-1 ; К=1,5;


Структурный анализ механизма :


Степень подвижности механизма:


Механизм поперечно-строгального станка ;


где к=5 – число подвижных звеньев,

p1=7 – число одноподвижных кинематических пар,

p2=0 – число двухподвижных кинематических пар.


Механизм поперечно-строгального станкаМеханизм поперечно-строгального станка

Разложение механизма на структурные группы Асура

Формула строения механизма:

I(0;1)→ II2(2;3)→II2(4;5)

Механизм II класса , второго порядка.


Определение недостающих размеров:


Угол размаха кулисы:


Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка


Длина кривошипа:


Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка


Длина кулисы:


Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка


Масштабный коэффициент построения схемы :

Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка


Строим 12 планов механизма , приняв за начало отсчета крайнее положение, соответствующее началу рабочего хода механизма.


1.3 Определение скоростей точек механизма.


Скорость точки А кривошипа определяем по формуле :


Механизм поперечно-строгального станка,

где Механизм поперечно-строгального станка, где nкр=70мин-1

Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка


Планы скоростей строим в масштабе :


Механизм поперечно-строгального станка


Механизм поперечно-строгального станка

Скорость точки А’ находим графически , решая совместно систему :


Механизм поперечно-строгального станка


На плане Рvа’=30мм . Абсолютная величина скорости точки А’ :

Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка


Скорость точки В находим из соотношения :


Механизм поперечно-строгального станка, откуда Механизм поперечно-строгального станкаМеханизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка


Абсолютная величина скорости точки В :


Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка


Скорость точки С определим, решая совместно систему :


Механизм поперечно-строгального станка


На плане Рvс=34мм. Абсолютная величина скорости точки С :


Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка, на плане Механизм поперечно-строгального станка=14мм

Механизм поперечно-строгального станка


Для всех остальных положений скорости определяем аналогично.

Полученные результаты сводим в таблицу 1.1


Таблица 1.1.- Значения скоростей

Скоростим/с Положения механизма

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
va 1.03 1,03 1,03 1,03 1,03 1,03 1,03 1,03 1,03 1,03 1,03 1,03
va’ 0,6 1,02 1,2 1,26 1,1 0,7 0.16 0,56 1.1 1,24 0,64 1,32
vb 0,88 1,32 1,5 1,6 1,43 0,92 0,26 1,18 2,5 2,8 1,3 0
vc 0,68 1,24 1,5 1,6 1,48 0,92 0,32 1,4 2,54 2,8 1 0

Определение ускорений точек механизма.


Пересчетный коэффициент С :


Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка


Ускорение точки А конца кривошипа определяем по формуле:


Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка


Ускорение аа направлено по кривошипу к центру вращения О1.

Выбираем масштабный коэффициент ускорений:


Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка

На плане ускорений изображаем ускорение точки А отрезком Раа=55мм

Ускорение точки А’ определяем, решая совместно систему:


Механизм поперечно-строгального станка


Кориолисово ускорение:


Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка; Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка


По свойству подобия определяем ускорение точки В :


Механизм поперечно-строгального станка; Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка


Система уравнений для определения ускорений точки С:

Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка, откуда Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка


Ускорения всех точек найдены. Ускорения для остальных положений механизма находим аналогично . Значения ускорений сводим в таблицу


Таблица 1.2. – Значения ускорений

Ускорения м/с2 Положения механизма

1 3 5 7 9 11 12
аа 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5
аА’ 3,8 2,5 2,6 6,4 8,5 10,3 7,5
ab 5,7 3,4 3,8 10,5 19,3 21,4 11
ac 5,8 2,1 1,7 10,5 16,1 20,8 11,7

1.5 Диаграммы движения выходного звена.


Диаграмму перемещения строим , используя полученную из S-t плана механизма траекторию движения точки С.

Диаграммы скорости V-t и ускорений A-t строим из полученных 12 планов скоростей и 7 планов ускорений.

Масштабные коэффициенты диаграмм:


Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка,

где хt=180 мм

Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка


Определение угловых скоростей и ускорений


Угловые скорости и ускорения звеньев механизма определяются для первого положения


Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка

Определение ускорений центров масс звеньев механизма


Ускорение центров масс звеньев определяем из планов ускорений:


Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка


1.8 Аналитический метод расчета


Механизм поперечно-строгального станка


Механизм поперечно-строгального станка


Расчет ведется для первого положения кулисы:


Механизм поперечно-строгального станкаМеханизм поперечно-строгального станка


В проекциях на координатные оси:

Механизм поперечно-строгального станкаМеханизм поперечно-строгального станка


Поделим второе уравнение на первое:


Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станкаМеханизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка


Передаточное отношение U31:


Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка


Передаточная функция ускорений U’31:


Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка


Угловая скорость кулисы:


Механизм поперечно-строгального станка


Угловое ускорение кулисы:

Механизм поперечно-строгального станка


Уравнение замкнутости верхнего контура в проекциях на оси:


Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка (1)


Решая совместно два уравнения находим sinφ4:


Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка


. Дифференцируем уравнения (1) по параметру φ1:


Механизм поперечно-строгального станка (2)

где Механизм поперечно-строгального станка и Механизм поперечно-строгального станка - соответствующие передаточные отношения.


Передаточное отношение U43 и угловая скорость ω4:


Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка


Передаточное отношение U53:

Механизм поперечно-строгального станка


Дифференцируем уравнение по параметру φ3:


Механизм поперечно-строгального станка (3)

где Механизм поперечно-строгального станка и Механизм поперечно-строгального станка


Из второго уравнения системы (3) определяем U’43:


Механизм поперечно-строгального станка


Из первого уравнения системы (3) находим U’53:


Механизм поперечно-строгального станкаМеханизм поперечно-строгального станка


Скорость и ускорение точки С выходного звена:


Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка


1.9 Расчет на ЭВМ


Program kulise1;

User crt;

Const

h=0.;

l0=0.456;

l1=0.143;

shag=30;

w1=7.33;

a=0.270;

var

f1, w3, e3, vb, ab, u53, u53_, u31_:real;

cosf3, tgf3, sinf3: real;

begin

write (`,Введите угол в градусах`);

read(f1);

repeat

w3:=w1*((sqr(l1)+l0*l1*sin(f1))/(sqr(l1)+sqr(l0)+2*l0*l1-*sin(f1)));

u31_;=l0*l1*cos(n)*(sqr(l0)-sqr(l1))/(sqr(sqr(l1)+sqr(l0)+2*l0*l1*sin(f1)));

E3:=sqr(w1)*u31_;

cosf3:=sqrt((sqr(l1)*sqr(cos(f1)))/(sqr(l1)+sqr(l0)+2*l0*l1*sin(f1)));

tgf3:=(l0+l1*sin(f1))/(l1*cos(f1));

sinf3:=tgf3/sqrt(1+sqr(tgf3));

u53:=-(a/(sqr(sinf3)));

u53_:=(2*a*cosf3)/(sqr(sinf3)*sinf3);

Ab:=sqr(w3)*u53_+E3*u53;

Writeln(`’Скорость Vb=`, Vb=`,Vb:3:4);

Writeln(`’Ускорение Ab=`, Ab=`,Vb:3:4);

Decay(10000)

Writein;

F1:=F1+Shag;

Until F1>=

End.

Положения Скорости Ускорения
0 0 76,6
1 35,963 49,8936
2 63,5161 30,9
3 80,1509 18,5649
4 86,5 0
5 85,3494 -7,3299
6 77,2378 -14,32
7 56,7787 -63,818
8 0 200,7
9 -132,198 -273,396
10 -260 0
11 -94,5398 272,2544




Планы скоростей и ускорений:


Механизм поперечно-строгального станка

Рис. 3 – Диаграмма скоростей


Механизм поперечно-строгального станка

Рис. 4 – Диаграмма ускорений


2 Силовой анализ механизма


Исходные данные:


вес кулисы Механизм поперечно-строгального станка кг;

вес шатуна Механизм поперечно-строгального станкакг;

вес ползуна Механизм поперечно-строгального станкакг.


2.1 Силы тяжести и силы инерции


Силы тяжести:


Механизм поперечно-строгального станка Н

Механизм поперечно-строгального станка Н

Механизм поперечно-строгального станка Н


Силы инерции:


Механизм поперечно-строгального станкаН

Механизм поперечно-строгального станкаН

Механизм поперечно-строгального станкаН

Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станкаН м

Механизм поперечно-строгального станкамм

2.2 Расчет диады 4-5


Для расчета этой диады изобразим ее со всеми приложенными к ней силами: силами тяжести, полезного сопротивления и реакциями.

Эти реакции в поступательных парах известны по направлению, но неизвестны по модулю. Определяем с помощью плана сил. Составим уравнение равновесия диады 4-5.


Механизм поперечно-строгального станка


Строим план сил диады в масштабе сил


Механизм поперечно-строгального станка


Уравнение содержит три неизвестных, поэтому составляем дополнительное уравнение равновесия в форме моментов сил относительно точки С.


Механизм поперечно-строгального станка


Рассчитаем вектора сил


Механизм поперечно-строгального станка


Строим план сил по уравнению сил, в том порядке как силы стояли в уравнении.

Значения сил из плана сил


Механизм поперечно-строгального станка


Для рассмотрения внутренних реакций в диаде 4-5 необходимо рассмотреть равновесие одного звена, звена 4.


Механизм поперечно-строгального станка


2.3 Расчет диады 2-3


Изобразим диаду со всеми приложенными к ней силами. В точках А и О2 взамен отброшенных связей прикладываем реакции Механизм поперечно-строгального станкаи Механизм поперечно-строгального станка. В точке В прикладываем ранее найденную реакциюМеханизм поперечно-строгального станка. Составляем уравнение равновесия диады 2-3.


Механизм поперечно-строгального станка

Плечи измеряем на плане. Теперь в уравнении сил две неизвестных, поэтому строим план сил и определяем реакциюМеханизм поперечно-строгального станка, как замыкающий вектор.

Строим план диады в масштабе сил Механизм поперечно-строгального станка. Значения сил из плана сил.


Механизм поперечно-строгального станка

Механизм поперечно-строгального станка


2.4 Расчет кривошипа


Изобразим кривошип с приложенными к нему силами и уравновешивающей силой Механизм поперечно-строгального станка, эквивалентной силе действия на кривошип со стороны двигателя. Действие отброшенных связей учитываем вводя реакции Механизм поперечно-строгального станка и Механизм поперечно-строгального станка. Определяем уравновешивающую силу, считая, что она приложена в точке А кривошипа, перпендикулярно ему. Составляем уравнение равновесия кривошипа.


Механизм поперечно-строгального
    <div class=

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.
Подробнее

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: