- •Теория механизмов и машин
- •Введение
- •Библиографический список
- •1. Задания на курсовой проект Задание 1. Брикетировочная машина
- •Задание 2. Горизонтально-ковочная машина с вертикальным разъемом матриц
- •Задание 3. Литьевая машина
- •3.3. Построение циклограмм
- •3.4. Расчет схемы редуктора
- •3.4.1. Определение передаточного отношения редуктора
- •3.4.2. Условия, используемые при подборе чисел зубьев
- •3.4.3. Подбор чисел зубьев
- •Расчет делительных диаметров и построение схемы редуктора
- •3.5. Кинематическое исследование кпм
- •3.5.1. Определение размеров звеньев кпм
- •3.5.2. Аналитический метод определения кинематических
- •3.5.3. Графический метод определения аналогов скоростей
- •Полученное из плана аналогов скоростей значение сравнивается с расчетным.
- •3.6. Динамическое исследование машины в установившемся режиме
- •3.6.1. Приведение масс и моментов инерции звеньев
- •Для всех заданий условие (11) принимает вид
- •3.6.2. Приведение силы полезного сопротивления и сил тяжести
- •3.6.3. Определение приведенного момента сил движущих
- •Приравняв правые части выражений (24) и (25), получим
- •3.6.4. Определение закона движения кривошипа в установившемся режиме
- •Выражение (32) представим в виде
- •Выражения (36), (37) позволяют представить уравнение (35) в виде
- •3.6.5. Определение динамических нагрузок в редукторе
- •3.7. Силовой расчет кпм
- •3.7.1. Определение ускорений
- •Ускорение изобразим вектором , величина которого равна . Этот вектор параллелен и направлен к точке .
- •Направление получим, помещая вектор в точку на плане механизма и наблюдая, в какую сторону этот вектор вращает отрезок вс.
- •3.7.2. Определение сил и моментов сил инерции звеньев механизма
- •Значения главных векторов сил инерции второго и третьего звеньев соответственно равны
- •Значения главных моменты сил инерции первого и второго звеньев относительно их центров масс соответственно равны
- •3.7.3. Проверка условия статической определимости
- •3.7.4. Определение реакций в кинематических парах
- •Соответственно определяются величины других отрезков:
- •Для определения составим уравнение равновесия
- •4. Оформление курсового проекта
- •4.1. Расчетно-пояснительная записка
- •4.2.Графическая часть проекта
- •5. Защита проекта
- •Приложение 1
- •Р ис. 11. Динамический анализ
- •Р ис. 15. Силовой расчет кпм
- •Образец оформления титульного листа
- •Содержание
- •Приложения 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Расчет делительных диаметров и построение схемы редуктора
Редуктор
собирается из нулевых зубчатых колес
(колес, нарезаемых без смещения режущего
инструмента). Поэтому для построения
схемы редуктора необходимо рассчитать
делительные диаметры
,
где
– заданный модуль зацепления;
– число зубьев соответствующего
зубчатого колеса.
Схему редуктора следует построить в двух проекциях на листе 1 чертежей, указав масштабный коэффициент построений (см. раздел 4 данных указаний).
3.5. Кинематическое исследование кпм
3.5.1. Определение размеров звеньев кпм
Задана
средняя скорость
,
м
с
ползуна и частота вращения
,
мин
кривошипа. Один оборот кривошипа
совершается за
,
с. За это время ползун пройдет путь,
равный
,
где
– ход ползуна. Следовательно,
.
Поскольку
,
то
.
Зная
,
определяем
.
В
дальнейшем обозначим
через
,
а
через
.
3.5.2. Аналитический метод определения кинематических
передаточных функций
В проекте удобно использовать метод векторных контуров, который изложен для КПМ в [3, c. 22].
Расчетная схема механизма изображена на рис. 9.
Определим
функцию
положения точки
.
Составим уравнение
замкнутости векторного контура
,
(1)
где
– векторы, направленные по звеньям 1,
2.
Спроецируем
векторное равенство (1) на координатные
оси
и
;
(2)
,
(3)
где
– углы, определяющие положения векторов
.
Из
уравнения (3) можно определить
:
,
(4)
где
,
а затем
:
,
(5)
где
знак плюс – при
(как в рассматриваемом примере), знак
минус – при
(при направлении оси
влево от точки
).
Подставив (5) в (2) легко определить функцию .
Для
определения кинематической передаточной
функции скорости (аналога скорости)
точки
продифференцируем уравнения (2), (3) по
,
(6)
,
(7)
где
– аналог угловой скорости шатуна 2.
Получив
из уравнения (7)
и подставив найденное выражение в (6),
можно определить функцию
.
Для
определения функции положения точки
– центра масс шатуна спроецируем
векторное уравнение
(см. рис.9) на координатные оси
и
;
(8)
,
(9)
где
–
расстояние от точки
до точки
;
– координаты точки
.
Для
определения проекции
аналога скорости точки
на координатные оси следует, как и в
предыдущем случае, продифференцировать
по
уравнения (8), (9).
Используя
полученные формулы, следует рассчитать
последовательно величины
,
,
,
,
,
для значений
от 0
до 360.
На рабочем ходе расчетный шаг
принять равным 10…20,
на холостом –
30.
Результаты расчетов, выполненных и
последующих, целесообразно свести в
таблицу. На листе 2 чертежей следует
построить график
для всего цикла машины.
