![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Министерство образования Республики Беларусь
- •Содержание
- •Введение
- •Общие методические указания
- •1 Краткие сведения из теории
- •1.1 Структурный анализ плоских механизмов
- •1.2 Кинематический анализ механизмов
- •1.3 Динамический анализ механизмов
- •2 Образец выполнения расчета структурного, кинематического и динамического анализа механизма
- •2.1 Задание на расчет и исходные данные
- •2.2 Структурный анализ механизма
- •2.3 Построение плана положений механизма
- •2.4 Определение скорости и ускорения ползуна при помощи кинематических диаграмм
- •2.5 Применение планов скоростей и ускорений для кинематического анализа механизмов
- •2.6 Определение сил, приложенных к звеньям механизма
- •2.7 Расчет реакций в кинематических парах и величины уравновешивающей силы методом планов сил
- •2.8 Определение величины уравновешивающей силы методом н.Е. Жуковского
- •2.9 Расчет величины уравновешивающего момента и потребной мощности двигателя в исследуемом положении механизма
- •3 Контрольная работа для студентов механических специальностей
- •3.1 Структурный и кинематический анализ и синтез механизмов
- •Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Вариант 5
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 9
- •Указания к выполнению контрольной работы
- •3.2 Контрольная работа для студентов технологических специальностей
- •Задача 1
- •Задача 2
- •Задача 2
- •Задача 3
- •Задача 4
- •Задача 5
- •4 Экзаменационные задачи
- •Кинематический анализ рычажных механизмов
- •Планетарные механизмы
- •5 Курсовое проектирование. Общие указания
- •5.1 Цели курсового проектирования
- •5.2 Объём и содержание курсового проекта
- •5.3 Оформление чертежей
- •5.4 Оформление расчётно-пояснительной записки
- •6 Содержание проекта
- •6.1 Кинематический анализ механизма
- •6.2 Силовой анализ механизма
- •6.3 Синтез и анализ кулачкового механизма
- •6.4 Синтез и анализ зубчатого механизма
- •7 Пояснения и методические указания к выполнению проекта
- •7.1 Кинематический анализ механизма
- •7.2 Силовой анализ механизма
- •8 Синтез и анализ кулачкового механизма
- •Определение основных размеров кулачкового механизма.
- •Синтез и анализ зубчатого механизма
- •Графический метод (рисунок14)
- •Синтез зубчатого зацепления (рисунок 15).
- •9Специальные таблицы
- •10 Приложения
- •10.1 Задания по тематике общего машиностроения
- •Список контрольных вопросов
- •Литература
- •Министерство образования республики беларусь
Задача 4
Вариант 0.
Определить координаты центров масс
противовесов
и
,
устанавливаемых на кривошипе и шатуне
механизма шарнирного четырёхзвенника
(рис. 3.5,0)
и необходимый для полного уравновешивания
главного вектора сил инерции этого
механизма. Заданы размеры звеньев
координаты
центров масс звеньев
и
,
а также массы звеньев
и массы противовесов
и
(табл. 3.31)
При решении задачи исходить из условия, что общий центр масс подвижных звеньев механизма является неподвижным и совпадает с точкой А.
Таблица 3.31
Параметры |
Варианты числовых значений | |||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 | |
|
80 |
90 |
100 |
110 |
120 |
130 |
140 |
150 |
160 |
70 |
|
270 |
300 |
330 |
370 |
400 |
430 |
460 |
500 |
530 |
330 |
|
190 |
210 |
230 |
260 |
280 |
300 |
320 |
350 |
370 |
160 |
|
50 |
55 |
65 |
70 |
75 |
85 |
90 |
100 |
110 |
45 |
|
135 |
150 |
170 |
180 |
200 |
220 |
240 |
260 |
270 |
120 |
|
90 |
100 |
110 |
120 |
130 |
140 |
160 |
165 |
180 |
77 |
|
0,07 |
0,08 |
0,08 |
0,09 |
0,1 |
0,1 |
0,11 |
0,12 |
0,13 |
0,06 |
|
0,55 |
0,6 |
0,67 |
0,75 |
0,8 |
0,87 |
0,94 |
1,0 |
1,1 |
0,47 |
|
0,28 |
0,3 |
0,34 |
0,37 |
0,4 |
0,44 |
0,48 |
0,51 |
0,54 |
0,2 |
|
3,3 |
3,7 |
4,0 |
4,5 |
4,9 |
5,2 |
5,6 |
6,0 |
6,4 |
2,8 |
|
1,6 |
1,8 |
2,0 |
2,2 |
2,4 |
2,6 |
2,8 |
3,0 |
3,2 |
1,4 |
Вариант 1.
Определить массы противовесов
и
,
которые необходимо установить на
кривошипеАВ
и шатуне ВС
для полного уравновешивания главного
вектора сил инерции всех звеньев
кривошипно-ползунного механизма (рис.
3.5,1), если
координаты центров масс
и
этих противовесов равны
и
,
а координаты центров масс
и
звеньев имеют значения
и
(табл. 3.32)
Массы звеньев
равны
и
,
а размеры звеньев
и
Таблица 3.32
Параметры |
Варианты числовых значений | |||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 | |
|
100 |
110 |
120 |
90 |
80 |
70 |
60 |
130 |
140 |
150 |
|
300 |
340 |
350 |
280 |
250 |
200 |
190 |
400 |
420 |
500 |
|
75 |
80 |
90 |
70 |
60 |
55 |
45 |
100 |
100 |
110 |
|
200 |
230 |
250 |
180 |
160 |
140 |
120 |
250 |
275 |
300 |
|
500 |
400 |
300 |
450 |
400 |
300 |
250 |
600 |
650 |
600 |
|
200 |
210 |
250 |
180 |
150 |
130 |
120 |
250 |
270 |
250 |
|
0,1 |
0,15 |
0,2 |
0,1 |
0,08 |
0,07 |
0,07 |
0,15 |
0,14 |
0,15 |
|
0,7 |
0,75 |
0,8 |
0,6 |
0,55 |
0,05 |
0,45 |
0,9 |
1,0 |
1,1 |
|
0,8 |
0,9 |
1,0 |
0,7 |
0,65 |
0,55 |
0,5 |
1,0 |
1,1 |
1,2 |
Вариант 2.
Определить массу противовеса
,
который необходимо установить на
кривошипеАВ
кривошипно-ползунного механизма для
уравновешивания вертикальной составляющей
главного вектора сил инерции всех
звеньев механизма (рис.
3.5,2), если
известны размеры звеньев
координаты центров масс
и
звеньев
и
координата
центра масс
искомого противовеса
,
а также массы звеньев
и
(табл. 3.33)
Таблица 3.33
Параметры |
Варианты числовых значений | |||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 | |
|
90 |
100 |
110 |
120 |
130 |
140 |
150 |
80 |
70 |
60 |
|
450 |
500 |
550 |
480 |
400 |
550 |
600 |
350 |
300 |
300 |
|
60 |
75 |
85 |
90 |
80 |
100 |
95 |
50 |
40 |
35 |
|
225 |
150 |
250 |
200 |
150 |
200 |
300 |
150 |
100 |
150 |
|
500 |
600 |
650 |
500 |
400 |
450 |
500 |
400 |
350 |
200 |
|
0,25 |
0,3 |
0,35 |
0,4 |
0,5 |
0,4 |
0,45 |
0,2 |
0,18 |
0,15 |
|
1,4 |
1,5 |
1,7 |
1,5 |
1,3 |
2,0 |
2,5 |
1,2 |
1,1 |
1,0 |
Вариант 3.
Определить координаты центров масс
и
звеньев1
и 3
с противовесами механизма шарнирного
четырёхзвенника (рис.
3.5,3) при
полном статическом уравновешивании
этого механизма. Заданы размеры звеньев
и положение центра масс шатуна
Массы звеньев равны
и
.
(табл. 3.34)
Таблица 3.34
Параметры |
Варианты числовых значений | |||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 | |
|
150 |
140 |
130 |
120 |
110 |
100 |
100 |
90 |
80 |
70 |
|
320 |
300 |
280 |
260 |
230 |
210 |
250 |
220 |
200 |
175 |
|
290 |
270 |
250 |
230 |
210 |
190 |
200 |
180 |
160 |
140 |
|
160 |
150 |
140 |
130 |
120 |
110 |
125 |
110 |
90 |
85 |
|
3,0 |
2,8 |
2,6 |
2,4 |
2,2 |
2,0 |
2,0 |
1,8 |
1,6 |
1,4 |
|
6,0 |
5,6 |
5,2 |
4,8 |
4,4 |
4,0 |
4,5 |
4,0 |
3,6 |
3,1 |
|
5,0 |
4,7 |
4,3 |
4,0 |
3,7 |
3,3 |
3,5 |
3,1 |
2,8 |
2,5 |
Вариант 4.
Определить массы противовесов
и
,
устанавливаемых на кривошипе и шатуне
механизма шарнирного четырёхзвенника
и необходимых для полного уравновешивания
главного вектора сил инерции этого
механизма (рис.
3.5,0). Заданы
размеры звеньев
,
координаты центров масс звеньев
массы
звеньев
и
и координаты центров масс противовеса
.
(табл. 3.35)
При решении задачи считать, что общий центр масс подвижных звеньев механизма должен быть неподвижен и лежать в точке А.
Таблица 3.35
Параметры |
Варианты числовых значений | |||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 | |
|
120 |
130 |
140 |
150 |
110 |
100 |
90 |
100 |
115 |
125 |
|
400 |
430 |
470 |
500 |
370 |
330 |
240 |
270 |
310 |
330 |
|
280 |
300 |
320 |
350 |
260 |
230 |
200 |
180 |
190 |
250 |
|
75 |
81 |
88 |
94 |
69 |
62 |
60 |
67 |
76 |
85 |
|
200 |
220 |
230 |
250 |
185 |
165 |
120 |
135 |
150 |
170 |
|
130 |
140 |
150 |
160 |
120 |
110 |
80 |
90 |
100 |
110 |
|
0,1 |
0,11 |
0,13 |
0,13 |
0,1 |
0,08 |
0,1 |
0,11 |
0,13 |
0,14 |
|
0,8 |
0,87 |
0,93 |
1,0 |
0,73 |
0,67 |
0,5 |
0,56 |
0,65 |
0,7 |
|
0,4 |
0,43 |
0,47 |
0,5 |
0,37 |
0,33 |
0,3 |
0,35 |
0,4 |
0,45 |
|
100 |
110 |
117 |
125 |
90 |
80 |
80 |
90 |
100 |
110 |
|
200 |
220 |
230 |
250 |
185 |
165 |
110 |
120 |
140 |
150 |
Вариант 5.
Масса ползуна кривошипно-ползунного
механизма (рис.
3.5,4) равна
Подобрать массы звеньев
и
шатунаВС
и кривошипа АВ
таким образом, чтобы главный вектор сил
инерции всех звеньев механизма был
уравновешен. Координаты центров масс
и
звеньевАВ
и ВС равны
.
Размеры кривошипа и шатуна равны
соответственно
и
(табл. 3.36)
Таблица 3.36
Параметры |
Варианты числовых значений | |||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 | |
|
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,3 |
0,7 |
0,5 |
0,65 |
0,6 |
0,7 |
1,0 |
|
100 |
125 |
150 |
75 |
175 |
100 |
130 |
100 |
120 |
140 |
|
400 |
500 |
600 |
300 |
700 |
350 |
450 |
450 |
540 |
630 |
|
100 |
130 |
140 |
70 |
180 |
90 |
120 |
110 |
130 |
180 |
|
100 |
150 |
160 |
80 |
160 |
110 |
140 |
90 |
110 |
150 |
Вариант 6.
Определить массы
и
звеньев1
и 3
с противовесами механизма шарнирного
четырёхзвенника (рис.
3.5,3) при
полном статическом уравновешивании
этого механизма. Заданы размеры звеньев
и положение центров масс
(табл.
3.37)
Масса шатуна равна
Таблица 3.37
Параметры |
Варианты числовых значений | |||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 | |
|
100 |
90 |
80 |
70 |
100 |
110 |
120 |
130 |
140 |
150 |
|
250 |
220 |
200 |
175 |
210 |
230 |
260 |
280 |
300 |
320 |
|
200 |
180 |
160 |
140 |
190 |
210 |
230 |
250 |
270 |
290 |
|
110 |
100 |
90 |
80 |
100 |
110 |
120 |
130 |
140 |
150 |
|
125 |
110 |
90 |
85 |
110 |
120 |
130 |
140 |
150 |
160 |
|
280 |
250 |
220 |
200 |
300 |
330 |
370 |
400 |
430 |
470 |
|
4,5 |
4,0 |
3,6 |
3,1 |
4,0 |
4,4 |
4,8 |
5,2 |
5,6 |
6,0 |
Вариант 7.
Определить
координаты центров масс противовесов
и
,
устанавливаемых на кривошипе и шатуне
кривошипно-ползунного механизма (рис.
3.5,1),
предназначенных для полного уравновешивания
главного вектора сил инерции этого
механизма. Заданы размеры звеньев
координаты центров масс
,
массы звеньев
и
,
массы противовесов
и
.
(табл. 3.38)
Таблица 3.38
Параметры |
Варианты числовых значений | |||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 | |
|
55 |
65 |
75 |
85 |
100 |
115 |
125 |
135 |
145 |
155 |
|
165 |
200 |
250 |
280 |
300 |
350 |
400 |
420 |
450 |
500 |
|
40 |
50 |
57 |
65 |
75 |
85 |
95 |
100 |
110 |
120 |
|
110 |
130 |
150 |
170 |
200 |
230 |
250 |
270 |
300 |
310 |
|
0,06 |
0,07 |
0,08 |
0,09 |
0,1 |
0,12 |
0,13 |
0,14 |
0,15 |
0,16 |
|
0,39 |
0,45 |
0,52 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
1,0 |
1,1 |
|
0,44 |
0,52 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
1,1 |
1,2 |
1,2 |
|
0,4 |
0,46 |
0,54 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
1,1 |
1,2 |
|
1,0 |
1,2 |
1,4 |
1,7 |
1,9 |
1,2 |
2,5 |
2,6 |
2,8 |
3,0 |
Вариант 8.
Определить положения центров масс
подвижных звеньев механизма шарнирного
четырёхзвенника
(рис.
3.5,5), при
которых главный вектор сил инерции
равен нулю. Заданы длины звеньев
,
массы звеньев
и
.
(табл. 3.39)
При решении задачи считать, что общий центр масс S подвижных звеньев совпадает с точкой А.
Таблица 3.39
Параметры |
Варианты числовых значений | |||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 | |
|
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
110 |
120 |
130 |
140 |
150 |
|
250 |
280 |
300 |
350 |
400 |
430 |
470 |
500 |
550 |
600 |
|
130 |
150 |
160 |
180 |
200 |
210 |
240 |
250 |
280 |
300 |
|
1,2 |
1,5 |
1,8 |
1,9 |
2,0 |
2,3 |
2,5 |
2,7 |
2,8 |
3,0 |
|
5,0 |
6,0 |
7,0 |
7,5 |
8,0 |
9,0 |
9,5 |
10 |
11 |
12 |
|
2,5 |
3,0 |
3,5 |
3,7 |
4,0 |
4,6 |
4,8 |
5,0 |
5,4 |
6,0 |
Вариант 9.
Определить положение центров масс
противовеса, устанавливаемого на
кривошипе АВ
кривошипно-ползунного механизма (рис.
3.5,2) для
уравновешивания вертикальной составляющей
главного вектора сил инерции всех
звеньев механизма. Заданы размеры
звеньев
координаты центров масс
и
массы
звеньев
и
а так же масса противовеса
.
(табл. 3.40)
Таблица 3.40
Параметры |
Варианты числовых значений | |||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 | |
|
50 |
70 |
85 |
100 |
115 |
125 |
135 |
150 |
60 |
90 |
|
250 |
350 |
400 |
500 |
550 |
600 |
550 |
700 |
300 |
450 |
|
30 |
53 |
65 |
75 |
85 |
90 |
100 |
100 |
45 |
70 |
|
100 |
110 |
130 |
150 |
170 |
200 |
250 |
300 |
100 |
150 |
|
0,2 |
0,2 |
0,3 |
0,3 |
0,4 |
0,4 |
0,5 |
0,5 |
0,2 |
0,3 |
|
0,7 |
1,0 |
1,3 |
1,5 |
1,7 |
2,0 |
2,0 |
3,0 |
0,9 |
1,5 |
|
0,1 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,25 |
0,25 |
0,3 |
0,5 |
0,12 |
0,3 |