Содержание

Введение 6

1 Структурный анализ механизма 7

2 Кинематический анализ механизма 9

2.1 Графоаналитический метод 9

2.2 Аналитический метод 12

2.3 Кинематический анализ в пакете Adams 17

3 Силовой анализ 20

3.1 Графоаналитический метод 20

3.2 Метод Жуковского 25

3.3 Аналитический метод 27

4 Динамический анализ механизма и расчет маховика 30

ПРИЛОЖЕНИЕ А АНАЛИЗ КИНЕМАТИЧЕСКИЙ 42

ПРИЛОЖЕНИЕ Б АНАЛИЗ СИЛОВОЙ 44

ПРИЛОЖЕНИЕ В АНАЛИЗ ДИНАМИЧЕСКИЙ 46

ЛИТЕРАТУРА 48

Введение

Целью создания машины является увеличение производительности и облегчения физического труда человека путем замены человека машиной. В некоторых случаях машина может заменять человека не только в его физическом, но и в умственном труде. Так, например, счетно-решающие машины заменяют человека или помогают ему в проведении необходимых математических операций. Созданные человеком машины могут управлять производственными и другими процессами по определенным, заранее составленным программам и в некоторых случаях автоматически обеспечивать процессы с оптимальными результатами.

При создании машины человек пользуется всеми достижениями математики, механики, физики, химии, электротехники и электроники. Машины могут работать и осуществлять требуемые движения своих органов с помощью устройств, в основе которых лежат различные принципы воспроизведения движения, производства работы и преобразования энергии. Современные машины представляют собой совокупность многих устройств.

Для исследования механизмов рассматривается общая теория образования механизмов как совокупность связанных между собой тел, обладающих различными формами движения. Изучаются кинематические и динамические характеристики механизмов в зависимости от их геометрических параметров и действующих на механизмы сил.

Изучение механики машин начинается с раздела теории механизмов, так как, только изучив свойства отдельных механизмов или их видов, можно переходить к изучению совокупности механизмов, образующих машину.

1 Структурный анализ механизма

Проведём структурный анализа механизма поперечно-строгального станка изображенного на рисунке 1.

Определяем степень подвижности плоского механизма по по формуле Чебышева:

,

n=5, P₅=7, P₄=0,

,

где W – число степеней свободы; n – число подвижных звеньев; P₅ – число пар 5-го класса; P₄ – число пар 4-го класса;

Составим формулу строения механизма:

Разобьем механизм на группы Асcура (Рисунок 2):

a)

б)

Рисунок 2 – a) Начальный механизм ; б) Группы Ассура

Можем сделать вывод, что данный механизм второго класса.

2 Кинематический анализ механизма

2.1 Графоаналитический метод

Вычертим план механизма (Приложение А):

Определяем угловую скорость кривошипа:

Определяем скорость точки A:

Определяем масштаб скоростей:

P – полюс плана скоростей.

План скоростей строят на основе теоремы сложения скоростей.

Определяем скорость точки A':

Так как , получим:

Получаем длину вектора Pа' и определяем скорость точки A':

Через соотношение длин и скоростей определяем скорость точки С:

Определяем скорость точки D:

Найдем угловую скорость третьего и четвертого звена:

Рисунок 3 – План скоростей механизма

Определяем ускорение в точке А:

Так как , получим:

Определяем масштаб ускорений:

– полюс плана ускорений.

Определяем ускорение в точке А':

Через соотношение длин и скоростей определяем ускорение точки С:

Определяем ускорение точки D:

Найдем угловое ускорение третьего и четвертого звена :

Рисунок 4 – План ускорений механизма

Результат: