Xreferat.com » Рефераты по промышленности и производству » Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма

Содержание


Введение

1. Синтез и анализ рычажного механизма

1.1 Структурный анализ механизма

1.2 Определение скоростей

1.3 Значения скоростей из плана скоростей

1.4 Определение ускорений

1.5 Диаграммы движения выходного звена

1.6 Определение угловых скоростей и ускорений

1.7 Скорости и ускорения центров масс

1.8 Аналитический метод расчёта

1.8.1 Расчёт скоростей и ускорений на ЭВМ

2. Силовой анализ рычажного механизма

2.1 Силы тяжести и силы инерции

2.2 Расчёт диады 4-5

2.3 Расчёт диады 2-3

2.4 Расчёт кривошипа

2.5 Рычаг Жуковского

2.6 Определение мощностей

2.7 Определение кинетической энергии механизма

2.7.1 Расчёт сил инерции на ЭВМ

3. Проектирование зубчатого зацепления. Синтез планетарного редуктора

3.1 Геометрический расчет равносмещенного зубчатого зацепления

3.2 Синтез планетарного редуктора

3.3 Определение частот вращения аналитическим методом

4. Синтез и анализ кулачкового механизма

4.1 Диаграмма движения толкателя

4.2 Масштабный коэффициент времени

4.3 Масштабный коэффициент ускорения

4.4 Максимальные значения скорости, ускорения толкателя

Список использованных источников

Введение


В механизмах привода поперечно строгальных станков используется механизм, обеспечивающий главное возвратно-поступательное движение резания. Основная масса механизмов использующихся в данных станках это 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 и анализ рычажного механизма


Исходные данные:

Ход ползуна: Н= 430 мм;

Коэффициент производительности: К=1,46;

Межосевое расстояние: О1О2 = 320 мм;

Сила полезного сопротивления: Qпс = 1550 Н;

Частота вращения кривошипа: nкр= 100 мин - 1;

Схема механизма (Рис.1).


Синтез и анализ рычажного механизма

Рис.1 - Схема механизма


1.1 Структурный анализ механизма


Механизм состоит из пяти звеньев: кривошипа - 1, камней- 2,4, кулисы - 3, и ползуна - 5.

Звенья образуют семь кинематических пар: четыре вращательных (А, С, О1, О2), три поступательных (А|, С|, В).

Степень подвижности механизма:


Синтез и анализ рычажного механизма


где n - число подвижных звеньев, n = 5;

р1 - число одноподвижных кинематических пар, р1 = 7;

р2 - число двуподвижных кинематических пар, р2 = 0.

Разложение механизма на структурные группы Ассура:


Синтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизма D 5 B, B’

Синтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизма

4


II2(4,5) – группа Ассура 2 – го класса, 2 – го порядка, W=0.

Синтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма 2

A A’


Синтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизма O2 3

Синтез и анализ рычажного механизма

II2(2,3) – группа Ассура 2 – го класса, 2 – го порядка, W=0.


Синтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизма 1

Синтез и анализ рычажного механизма

w

Синтез и анализ рычажного механизма O1

Синтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизма


I (0,1) - механизм 1 - го класса, W=1.

Формула строения механизма: I (0,1) →II2 (3,4) →II2 (4,5).

Механизм 2 - го класса, 2 - го порядка.

Определение недостающих размеров механизма

Неизвестные размеры кривошипа и кулисы определяем в крайних положениях механизма. Крайними положениями являются положения, в которых кулиса касается кривошипной окружности.

Угол размаха кулисы:


Синтез и анализ рычажного механизма.


Длина кривошипа:


Синтез и анализ рычажного механизма


Длина кулисы:


Синтез и анализ рычажного механизма


Строим план механизма в 3-м положении, приняв за начало отсчёта крайнее положение, соответствующее началу рабочего хода механизма.

Масштабный коэффициент длин Кl:


Синтез и анализ рычажного механизма

1.2 Определение скоростей


Расчёт скоростей выполняется для третьего положения.

Частота вращения кривошипа: nкр = 100 мин-1.

Угловая скорость кривошипа:


Синтез и анализ рычажного механизма


где ω1 - угловая скорость кривошипа, рад/с.

Скорость точки А:


Синтез и анализ рычажного механизма


Масштабный коэффициент скоростей:


Синтез и анализ рычажного механизма


Из системы векторных уравнений определяем скорость точки Синтез и анализ рычажного механизма:


Синтез и анализ рычажного механизма


1.3 Значения скоростей из плана скоростей


Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма


Скорость точки кулисы В| определяем по свойству подобия:


Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма


Из системы векторных уравнений определяем скорость точки В:


Синтез и анализ рычажного механизма


Значения скоростей из плана скоростей


Синтез и анализ рычажного механизма, Синтез и анализ рычажного механизма


1.4 Определение ускорений


Расчёт ускорений выполняется для третьего положения.

Ускорение точки А кривошипа:


Синтез и анализ рычажного механизма


Масштабный коэффициент ускорений:


Синтез и анализ рычажного механизма


Пересчётный коэффициент:


Синтез и анализ рычажного механизма


Из системы векторных уравнений определяем ускорение точки Синтез и анализ рычажного механизма кулисы:


Синтез и анализ рычажного механизма


Расчёт кориолисового и нормального ускорений:


Синтез и анализ рычажного механизма


Вектора кориолисового и нормального ускорений на плане ускорений:


Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма


Значения ускорений точки Синтез и анализ рычажного механизма на плане ускорений:


Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма


Ускорение точки кулисы В определяем по свойству подобия:


Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма


Система уравнений ускорения точки В, соединяющей 4 и 5 звено:


Синтез и анализ рычажного механизма


Определяем кориолисово ускорение:


Синтез и анализ рычажного механизма


Вектор кориолисового ускорения на плане ускорений:


Синтез и анализ рычажного механизма


Значение ускорения точки В на плане ускорений:


Синтез и анализ рычажного механизма


1.5 Диаграммы движения выходного звена


Диаграмма перемещения S-t строится, используя полученную из плана механизма траекторию движения точки В.

Масштабные коэффициенты диаграмм:


Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма


1.6 Определение угловых скоростей и ускорений


Угловые скорости и ускорения звеньев механизма определяем в 3-ем положении.

Угловые скорости:


Синтез и анализ рычажного механизма


Угловые ускорения:


Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма


Относительные угловые скорости:


Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма

1.7 Скорости и ускорения центров масс


Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма

Рис. 2 – Расчётная схема механизма


1.8 Аналитический метод расчёта


Кулисный механизм состоит из звеньев: кривошипа 1, кулисного камня 2, кулисы 3 и стойки.

Положение точки А определяется уравнениями:


Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма


Угол размаха кулисы можно определить по уравнению:


Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма


Скорость точки А1, принадлежащей кривошипу 1 равна:


Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма


Скорость точки А3, принадлежащей кривошипу 3 равна:


Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма


Расстояние AB:


Синтез и анализ рычажного механизма (5)

Синтез и анализ рычажного механизма


Угловая скорость кулисы:


Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма


Продифференцируем уравнение (6) по времени:


Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизма

Рис.3 – Расчетная схема кулисного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма

Положение точки А ползуна:


Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма


Ход ползуна из первого крайнего положения:


Синтез и анализ рычажного механизма, Синтез и анализ рычажного механизма


Дифференцируем:


Синтез и анализ рычажного механизма


Дифференцируем:


Синтез и анализ рычажного механизма

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: