1.3. Содержание проекта

Лист 1. Проектирование и кинематическое исследование плоских механизмов с низшими кинематическими парами.

Порядок выполнения листа:

1. Производится синтез механизма по коэффициенту изменения, скорости хода или другим условиям.

2. Строится план механизма в масштабе К_L м/мм и производится разметка траекторий точек механизма для 8 положений, начиная с нулевого положения при рабочем ходе машины.

3. Строятся планы скоростей и ускорений для двух положений механизма.

4. Определяются масштабы планов K_V и К_A.

5. Строится диаграмма пути ведомой точки рабочего звена машины в функции времени (или угла поворота ведущего звена).

6. Графическим дифференцированием графика пути строят диаграмму скорости.

7. Графическим дифференцированием графика скорости получают диаграмму ускорения.

8. Определяют масштабы диаграмм K_S', K_V', К_A'.

9. На диаграммы движения ведомой точки рабочего звена машины наносят диаграммы, построенные в результате расчета кинематических характеристик звена на ЭВМ.

Содержание записки:

1. Исходные данные.

2. Краткое описание конструкции и работы проектируемого механизма.

3. Определение длин звеньев.

4. Структурный анализ механизма.

5. Определение всех масштабов K_L, K_V, К_A.

6. Векторные уравнения к планам скоростей и ускорений.

7. Расчеты, связанные с построением планов скоростей и ускорений.

8. Расчет масштабов диаграмм K_S', K_V', К_A', К_T.

9. Аналитическое определение кинематических характеристик всех звеньев проектируемого механизма.

10. Результаты расчета на ЭВМ.

Текст должен содержать следующие рисунки и таблицы:

1. Кинематическую и структурную схему механизма.

2. Эскизы, поясняющие построение планов скоростей и ускорений.

3. Эскиз проектируемого механизма, поясняющий вывод формул для аналитического расчета механизма.

4. Таблицу сравнения скоростей и ускорений ведомого звена, определенных с помощью построения планов скоростей и ускорений, с помощью кинематических диаграмм, в результате расчета на ЭВМ.

Лист 2. Синтез плоских кулачковых механизмов.

Порядок выполнения листа:

1. Строится в произвольном масштабе диаграмма ускорения толкателя , которая одновременно является диаграммой .

2. Графическим интегрированием получается диаграмма ,

она же .

3. Графическим интегрированием диаграммы скорости получаем диаграмму пути .

4. Определяются масштабы диаграмм K_S, K_V, K_A, K_T.

5. Производится динамический синтез кулачка.

6. Методом обращения движения строится теоретический и практический профиль кулачка.

7. Строится заменяющий механизм в одном положении и для него план скоростей и ускорений.

8. Для всех положений по профилю кулачка определяется угол передачи движения и строится график .

9. 8(1). На чертеже кулачка показать γ и α.

Содержание записки:

1. Исходные данные и цель синтеза кулачкового механизма.

2. Расчет масштабов.

3. Сводная таблица значений функций движения толкателя для всех положений разметки (S и ).

4. Определение радиуса основной шайбы кулачка.

5. Описание построения профиля кулачка.

6. Таблица со значениями углов γ.

Лист 3. Синтез зубчатой передачи.

Порядок выполнения листа.

1. Производится подбор чисел зубьев планетарной передачи по заданному передаточному отношению. Вычерчивается схема передачи и строятся планы линейных и угловых скоростей.

2. Выбираются коэффициенты смещения исходного контура по блокирующим контурам [3] и производится расчет геометрических параметров зубчатой передачи.

3. Вычерчивается зубчатое зацепление в таком масштабе, чтобы высота зуба при построении была не менее 30-50 мм. На чертеже должны быть выделены активные участки профилей зубьев и линии зацепления и проставлены все размеры с точностью до сотых долей миллиметра.

4. Определяются качественные показатели зацепления. Геометрический расчет и качественные показатели определяются по формулам, приведенным в таблице 1 приложения 3 с использованием таблицы inv α [2].

5. Строится график удельных скольжений.

6. Приводится схема замера по общей нормали.

7. Приводится таблица с основными параметрами зацепления.

8. Циклограмма.

9. Согласно циклограмме строится компоновочная схема машины в масштабе K_T указанием угла заклинивания кулачка.

Содержание записки:

1. Исходные данные.

2. Расчет привода, схема привода, расчет масштабов планов линейных и угловых скоростей.

3. Геометрический расчет зацепления.

4. Определение качественных показателей зацепления.

5. Пояснения к вычерчиванию компоновочной схемы машины.

Лист 4. Силовой (кинетостатический) расчет механизма.

Порядок выполнения листа:

1. Строится в масштабе K₁ план механизма в одном из промежуточных положений рабочего хода.

2. Строится график изменения движущей силы (или силы полезного сопротивления) по длине рабочего хода машины. Следует учесть, что при увеличении заданной диаграммы нужно соответственно уменьшить заданный масштаб.

3. Определяются вес и моменты инерции звеньев относительно оси проходящей через центр тяжести звена.

4. Вычерчиваются группы Ассура с приложенными силами.

5. Определяются реакции в кинематических парах, аналитическим методом (например, тангенциальные составляющие реакций) и построением плана сил в масштабе К_р.

6. Определяется уравновешивающая сила и ее момент на ведущем звене.

7. Определяется уравновешивающая сила с помощью рычага Жуковского.

8. Производится частное уравновешивание сил инерции (только в случае кривошипно-ползунного механизма).

Содержание записки:

1. Исходные данные и цель кинетостатического расчета.

2. Расчет сил инерции, моментов сил инерции и плеча приложения результирующей силы.

3. Силовой расчет групп Ассура.

4. Вычисление уравновешивающей силы с помощью рычага Жуковского. Сравнение уравновешивающего момента, полученного по планам сил и с помощью рычага Жуковского.

5. Расчет массы противовеса (для кривошипно-ползунного механизма).

Записка должна содержать следующие иллюстрации:

1. Эскизы расчетных схем для определения инерционных нагрузок и реакций в кинематических парах для групп Ассура и ведущего звена.

2. Сводную таблицу внешних сил, сил инерции, реакций в кинематических парах, уравновешивающей силы.

Лист 5. Исследование движения машины с помощью диаграммы Виттенбауэра и расчет маховика.

Порядок выполнения листа:

1. Для каждого положения механизма вычисляется приведенный к главному валу машины момент внешних сил и строится график.

2. Графическим интегрированием графика приведенных моментов строится график работ движущих сил (или сил полезных сопротивлений).

3. Строится график работ сил полезных сопротивлений (или сил дви­жущих) соединением начала координат с крайней точкой на графике работ сил движущих (или сил полезных сопротивлений).

4. Графическим дифференцированием последнего графика получает­ся график приведенных моментов сил полезных сопротивлений (или моментов движущих сил).

5. Строится график изменения кинетической энергии графическим вычитанием соответствующих ординат графиков работ движущих сил и сил полезного сопротивления.

6. Вычисляется приведенный к главному валу момент инерции для всех положений механизма и строится график, повернутый на 90˚.

7. Графическим исключением угла φ из графиков и строится график .

8. По заданному коэффициенту неравномерности хода машины и средней скорости вычисляются экстремальные значения угловых скоростей и соответствующие им значения углов наклона касательных к диаграмме .

9. Определяется величина момента инерции маховика, задаваясь диаметром маховика, определяется его вес. При больших размерах маховика последний следует установить на быстроходный вал машины и определить его новый вес и диаметр.

10. Строится график изменения угловой скорости главного вала.

11. Определяется мощность двигателя.

Содержание записки:

1. Исходные данные и цель исследования.

2. Расчет приведенного момента (момента движущих сил). Условие приведения сил и моментов сил.

3. Таблица приведенного момента сил полезных (движущих) сопротивлений.

4. Расчет приведенных моментов инерции машины из условия равен­ства кинетических энергий.

5. Таблица приведенных моментов инерции для всех положений.

6. Расчет всех масштабов.

7. Расчет момента инерции и веса маховика.

8. Расчет угловой скорости главного звена для всех положений механизма.

9. Проверка окружной скорости маховика.

10. Расчет мощности двигателя.