4.2 Определение угловых ускорений шатуна

Находим значения угловых ускорений шатуна в каждом положении по формуле:

Числовые значения угловых ускорений приведены в таблице 7.

Угловые ускорения шатуна. Таблица 7

c^-2 №	0	1	2	3	4	5	6	7
	0	42,92	63,776	42,923	0	42,923	63,776	42,92

5. Кинематические диаграммы

Построим диаграммы перемещения, скорости, ускорения в зависимости от угла поворота кривошипа.

Определяем масштаб угла поворота кривошипа:

где L - длина угла поворота кривошипа на графике за один оборот, мм.

После построения определим масштабный коэффициент каждой диаграммы.

Определяем масштаб диаграммы скоростей:

где – полюсное расстояние на графике скорости.

Определяем масштаб диаграммы ускорений:

где – полюсное расстояние на графике ускорений, масштабный коэффициент плана скоростей.

6. Кинетостатический анализ механизма

Определим массу звеньев:

,

где .

Определяем силы тяжести звеньев:

Определяем силы инерции:

,

где

Определяем осевые моменты инерции:

Определяем моменты инерции:

6.1 Расчет группы Ассура

Отсоединяем группу Ассура от механизма и прикладываем к ней известные силы, в том числе и силы инерции, а действия звеньев и опор заменяем реакциями , , .

Определяем давление газов исходя из графика на чертеже:

Определим силу, действующую на поршень:

где S – площадь поршня, D – диаметр поршня.

Определим реакции, действующие на шатун:

где h₁ – плечо силы G₂ (16,76 мм), h₂ – плечо силы P_{ин 2} (62,3 мм).

Запишем векторное уравнение для группы Ассура:

Определим масштабный коэффициент плана сил:

где - длина вектора силы на чертеже.

Определим длины векторов сил на чертеже:

Измерим длины векторов сил и на плане сил:

Определим истинные значения сил и :

6.2 Расчет ведущего звена

Составим уравнение моментов относительно точки А:

,

где - уравновешивающая сила, - плечо силы

Решим уравнение, приведенное выше:

Теперь определим уравновешивающую силу с помощью рычага Жуковского. Для этого построим рычаг Жуковского и запишем уравнение моментов относительно точки A.

,

где – масштабный коэффициент рычага Жуковского; h₁ = 50 мм – плечо сил ; h₂ = 12,52 мм – плечо сил ; h₃ = 7,03 мм – плечо силы .

Определяем расхождение результатов уравновешивающей силы:

расхождение результатов в пределах нормы.

7. Синтез кулачкового механизма

Исходные данные:

Определим угол ближнего стояния:

Д ля задания движения выходного звена используем закон изменения ускорения по треугольнику (рис. 2).

Рис. 2 – Графики закона изменения ускорения по треугольнику

Расчет перемещения S на фазе

Результаты расчета перемещения на фазе приведены в таблице 8.

Перемещения S на фазе Таблица 8.

Координаты № положения	x	y, мм
0		0
1		0,5
2		4
3		12,5
4		24
5		35,5
6		44
7		47,7
8		48

Расчет перемещения S на фазе

Результаты расчета перемещения на фазе приведены в таблице 9.

П еремещения S на фазе Таблица 9.

Координаты № положения	x	Расчет - х	y, мм
			48
9			47,5
10			44
11			35,5
12			24
13			12,5
14			4
15			0,5
16			0

Расчет ускорений

Результаты расчета ускорений на фазе приведены в таблице 10.

Ускорения на фазе . Таблица 10.

Координаты № положения	x	y, мм
0		0
1		0,00925
2		0,0185
3		0,00925
4		0
5		-0,00925
6		-0,0185
7		-0,00925
8		0

Расчет ускорений

Результаты расчета ускорений на фазе приведены в таблице 11.

Ускорения на фазе Таблица 11.

Координаты № положения	х	Расчет - х	y, мм
			0
9			-0,0184
10			-0,0369
11			-0,0184
12			0
13			0,0184
14			0,0369
15			0,0184
16			0

Расчет кулачкового механизма производился с помощью программы APM. Результат проектирования кулачка см. приложение №1 и чертеж 1.002.00.00 КР ТММ.