
- •1 Проектирование рычажного механизма по коэффициенту неравномерности движения
- •1.1 Определение структуры, степени подвижности и класса механизма
- •1.2 Построение планов положений механизма и повёрнутых на планов скоростей
- •1.3 Построение графика моментов сил сопротивления и движущих сил, приведённых к ведущему звену, в зависимости от угла поворота для цикла установившегося движения и .
- •1.9 Построение диаграммы «энергия-масса»
- •1.10 Определение момента инерции маховика, обеспечивающего вращение звена приведения с заданным коэффициентом неравномерности движения при установившемся режиме работы
- •1.11 Определение геометрических размеров маховика
- •2 Силовой расчёт рычажного механизма с учётом динамических нагрузок
- •2.1 Построение плана ускорений
- •2.2 Определение инертных нагрузок звеньев
- •2.3 Определение реакций в кинематических парах и уравновешивающей силы
- •2.4 Определение уравновешивающей силы по методу н. Е. Жуковского
- •3 Построение картины эвольвентного зацепления
- •3.1 Расчёт эвольвентных зубчатых колёс внешнего зацепления
- •3.2 Построение картины эвольвентного зацепления
- •3.3 Определение и сравнения коэффициента перекрытия
1.9 Построение диаграммы «энергия-масса»
Диаграмма
«энергия-масса» строится путём
графического исключения параметра
из графиков
и
,
т.е. построение идёт по точкам, полученным
при пересечении линий переноса ординат
точек соответствующих положений
механизма кривых
и
.
График имеет вид замкнутой кривой.
1.10 Определение момента инерции маховика, обеспечивающего вращение звена приведения с заданным коэффициентом неравномерности движения при установившемся режиме работы
Для определения
величины момента инерции необходимо
провести касательные к графику
«энергия-масса» под углами
и
к оси абсцисс, тангенсы которых определяем
по формулам:
, (28)
, (29)
,
,
,
.
Искомый момент инерции найдём из выражения:
(30)
где w1 угловая скорость электродвигателя ,рад/с
-
коэффициент неравномерности вращения
кривошипа
Тогда
. (31)
1.11 Определение геометрических размеров маховика
К
геометрическим размерам маховика
относят диаметр и ширина обода маховика.
Из конструктивных соображений примём
ширину обода маховика
.
Диаметр определим по формуле:
(32)
где
удельная масса
материала маховика (
=7850
)
2 Силовой расчёт рычажного механизма с учётом динамических нагрузок
2.1 Построение плана ускорений
Ускорение точки А, находящейся в сложном движении, определяется по формуле
,
(33)
где
−
ускорение точки А в переносном движении,
то есть во вращении со звеном 1:
м/с2. (34)
−
ускорение Кориолиса, определяемое по
формуле:
. (35)
Решаем
уравнение графически. Для этого из плана
ускорений
строим вектор
мм,
соответствующий переносному ускорению
точки А. Тогда, масштабный коэффициент
равен
, (36)
.
Из
полученной точки
строим вектор
,
соответствующий ускорению Кориолиса
и равный
мм.
Нормальное ускорение
м/с2.
Из полюса плана ускорений строим вектор
мм.
мм.
Определяем величины ускорений, умножая длины соответствующих им векторов на плане на масштабные коэффициенты:
м/с2;
м/с2;
м/с2;
м/с2;
м/с2.
2.2 Определение инертных нагрузок звеньев
Силы инерции звеньев определим по формуле:
, (37)
где
масса звена,
;
ускорение центра
тяжести звена,
Силы инерции:
,
Для звена 2 определим расстояние от центров тяжести до точки качания, приняв за точку подвеса точку С.
, (8)
где
-момент
инерции звена 2,
.
.
Тогда
.
Определим
положения точки качания. Для этого на
построенном в масштабе звене 2 откладываем
расстояние
от точки
.
Получаем точку
.
Уравнение для силы инерции:
. (9)
Для звена 3 определим расстояние от центров тяжести до точки качания, приняв за точку подвеса точку С.
, (10)
где
-момент
инерции звена 3,
.
.
Тогда
.
Уравнение для силы инерции:
. (11)
Для звена 4 определим расстояние от центров тяжести до точки качания, приняв за точку подвеса точку С.
, (12)
где -момент инерции звена 2, .
.
Тогда
.
Определим положения точки качания. Для этого на построенном в масштабе звене 2 откладываем расстояние от точки . Получаем точку .
Определим
положения точки качания. Для этого на
построенном в масштабе звене 4 откладываем
расстояние
от точки
.
Получаем точку
.
Решим
уравнение гр
афически.
Для этого через точку
проводим прямую, параллельную ускорению
,
а через точку
прямую, параллельную ускорению
.
Через точку пересечения этих прямых
проводим прямую, параллельную ускорению
и противоположно направленную. Это и
будет линия действия силы
.