Синтез и анализ рычажного механизма

1.1. Исходные данные

Кинематическая схема заданного механизма приведена на рис.2,

геометрические размеры и другие заданные постоянные параметры приведены в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Заданные параметры механизма

Длина кривошипа O1A, м	L1	0,38
Длина шатуна AB, м	L2	1,59
Длина коромысла O3 B, м	L3	1,12
Координаты, м	X03	0,69
	Y03	1,56
	X05	1,38
	Y05	0
Частота вращения, об/мин	n1	140
Рабочее сопротивление, н	Qmax	3200
Неравномерность	δ	0,22

1.2 Построение плана положений

Порядок построения плана положений механизма следующий:

1. Зададим масштабный коэффициент расстояний:

К_S = L_O1A / l_O1A ,

где К_S – масштабный коэффициент расстояний, м / мм;

L_O1A – длина кривошипа, м ; l_O1A – отрезок на чертеже в мм, изображающий кривошип ;

К_S = 0,38 / 38 = 0,01 м / мм;

2. Размеры всех звеньев механизма, а также межосевые расстояния, данные в

задании, делим на масштабный коэффициент расстояний и получаем

чертежные размеры звеньев в мм, по которым на 1-м листе строим крайние

и заданное положения механизма:

l_O1A = 38 мм;

l_АВ = 159 мм;

l_О3В = 112 мм;

X₀₃ = 69 мм;

Y₀₃ = 156 мм;

X₀₅ = 138 мм;

3. На чертеже отмечаем центры вращения звеньев О₁(S₁) и О₃(S₃), рисуем кривошипную окружность размером l_O1A , дугу, по которой перемещается точка

В коромысла (радиусом l_О3В), а также линию направляющих NN, по которой перемещается ползун 5.

4. Вычерчиваем крайние положения механизма. В одном из крайних положений кривошип и шатун вытягиваются в одну линию. Суммируем чертежные раз-

меры кривошипа и шатуна (R₁ = l_АВ + l_O1A), откладываем этот размер на

циркуле и из центра вращения кривошипа делаем засечку на дуге, по которой перемещается точка В коромысла (получаем положение точки В). На кривошипной окружности отмечаем положение точки А. Проведя из точки В прямую через точку О₃ до пересечения с линией NN, получим положение точки С,

а вместе с ней и положение 5-го звена.

В другом крайнем положении кривошип и шатун тоже располагаются на одной линии, при этом шатун «накладывается» на кривошип. Вычисляем

радиус дуги: R₂ = l_АВ – l_O1A ;

Этим радиусом из центра вращения кривошипа проводим засечку на дуге, по которой перемещается точка В (положение точки В). Проводим прямую из точки В через центр вращения кривошипа до пересечения с кривошипной окружностью (положение точки А). Из точки В проводим прямую через точку

О₃ до пересечения с линией NN, получим положение точки С, а вместе с ней и положение 5-го звена в другом крайнем положении механизма.

5. За начальное положение кривошипа принимаем такое положение, которое соответствует крайнему верхнему положению ползуна 5 (начало рабочего

хода ползуна). Это положение, при котором шатун и кривошип «накладыва-ются» друг на друга (положение точки А₁).

От этого положения кривошипа выполняем разбивку кривошипной окруж-

ности на 12 равных частей (через 30 градусов) по ходу движения кривошипа.

Если из точек А₂ , А₃ , А₄ и т.д. отложить позиции звена АВ, то можно

получить позиции всех остальных звеньев механизма в соответствующих поло-

жениях механизма. Вычерчиваем рабочее положение механизма (по заданию

это положение 9).

Расстояние между крайним верхним и крайним нижним положениями 5-го

звена называется рабочим ходом. В рабочий ход механизма вписываем диагра-

мму рабочих сопротивлений (см лист 1).