- •Оглавление.
- •Проектирование и исследование механизмов мотороллера.
- •1. Определение закона движения механизма.
- •1.1 Определение размеров кривошипно-ползунного механизма.
- •1.2 Построение диаграмм движущих сил, действующих на поршень.
- •1.3 Определение передаточных функций.
- •1.4 Определение приведенного момента от сил, действующих на механизм.
- •1.5 Определение суммарного приведенного момента инерции механизма.
- •1.6 Определение работы суммарного приведенного момента сил.
- •1.7 Определение угловой скорости начального звена кривошипно-ползунного механизма.
- •1.8 Определение углового ускорения первого звена кривошипно-ползунного механизма.
- •1.9 Определение времени движения кривошипно-ползунного механизма.
- •2. Cиловой расчет.
- •2.1 Исходные данные для силового расчета.
- •2.2 Определение скоростей центров масс звеньев механизма и угловой скорости шатуна.
- •2.3 Определение ускорений центров масс звеньев механизма и углового ускорение шатуна.
- •2.4 Определение главных векторов и главных моментов сил инерции для заданного положения механизма.
- •2.5 Силовой расчет.
- •3. Проектирование цилиндрической зубчатой передачи.
- •3.1. Качественные показатели зубчатых передач.
- •3.2. Выбор коэффициентов смещения с учетом качественных показателей.
- •3.3 Геометрический расчет эвольвентной зубчатой передачи внешнего зацепления.
- •3.4 Построение профиля зуба, изготовляемого реечным инструментом.
- •Построение проектируемой зубчатой передачи.
- •3.6 Проектирование планетарного редуктора с цилиндрическими колесами.
- •3.7 Графическая проверка.
- •4. Проектирование кулачкового механизма
- •4.1 Построение кинематических диаграмм методом графического интегрирования.
- •4.2 Определение основных размеров кулачкового механизма по условию ограничения угла давления.
- •4.3 Построение профиля кулачка.
- •4.4. Построение графика угла давления.
- •Заключение.
- •Приложение. Идентификаторы, обозначения и наименования параметров зубчатой передачи.
- •Литература.
1.6 Определение работы суммарного приведенного момента сил.
Известно ,что для модели справедливо следующее соотношение:
.
Воспользуемся методом графического интегрирования. На графике момента делим ось абсцисс на 12 интервалов по π/6 каждый. В пределах каждого интервала подынтегральную функцию определяем с помощью равновеликого по площади прямоугольника, заменяющего на данном интервале криволинейную трапецию. Среднее значение ординаты y*Mi на данном интервале соответствует среднему значению суммарного приведенного момента. Отрезки проецируем на ось ординат, и полученные точки соединим с началом отрезка К=40мм, который был отложен слева от нуля на графике моментов. Таким образом получили ряд лучей наклоненных под углами ψ1, ψ2,…, ψ12 к положительному направлению оси абсцисс. На графике работы последовательно проводим лучи под углом ψ1, ψ2,…, ψ12, каждый из которых соответствует определенному интервалу.
При этом построении имеет место определенная зависимость между масштабами:
.
С целью уменьшить высоту графика по оси ординат выбираем масштаб :
После нахождения отдельных значений искомой функции, в конце интервалов полученные точки аппроксимируем плавной кривой это необходимо сделать, так как подынтегральная функция является непрерывной.
Таблица 1.6 Сумма работа в различных положениях механизма.
Номер позиции |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
0 |
16,2 |
33,2 |
51,9 |
75,0 |
105,0 |
128,2 |
174,4 |
256,9 |
327,7 |
382,3 |
417,4 |
436,0 |
1.7 Определение угловой скорости начального звена кривошипно-ползунного механизма.
Зависимость угловой скорости начального звена 1 как функция обобщенной координаты:
,
где
- работа суммарного приведенного момента сил, приложенных к механизму ,Дж;
-
кинетическая энергия звеньев в начальном
положении ,Дж.
=0
(из условия), поэтому
=0.
- суммарный приведенный момент инерции звеньев механизма.
Имея графики суммарной работы и суммарного приведенного момента, для каждого положения начального звена вычислим его угловую скорость и построим график ω1(φ1).
Таблица 1.7 Угловая скорость в различных положениях механизма.
Номер позиции |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
ω1, рад/с |
0 |
25,30 |
35,61 |
42,97 |
48,15 |
51,71 |
55,18 |
66,47 |
77,86 |
86,44 |
93,17 |
96,10 |
98,11 |
Выбираем масштабы:
.
1.8 Определение углового ускорения первого звена кривошипно-ползунного механизма.
Угловое ускорение модели, равное угловому ускорению начального звена механизма, определяем из уравнения движения в дифференциальной форме:
,
где
-
суммарный приведенный момент внешних
сил, Н∙м;
-
суммарный приведенный момент инерции,
кг∙м2;
ω1 – угловая скорость кривошипа, рад/с.
Необходимо найти
значение производной
.
,
где
- угол между касательной к кривой
в исследуемом положении и положительным
направлением оси.
В итоге получим:
.
Величины
,
берем из соответствующих графиков для
рассматриваемого положения механизма.
Таблица 1.8 Угловое ускорение первого звена в различных положениях механизма.
Положение механизма |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
ε1, рад·с-2 |
310,6 |
292,9 |
275,6 |
225 |
110,5 |
3,4 |
310,55 |
1320,3 |
1200,7 |
905,9 |
627,3 |
199,8 |
0 |
Выбираем масштабы:
,
.
