3. Кинематический анализ плоского механизма

Вторая часть курсовой работы выполняется графическим способом. На листе № 1 графической части курсовой работы последовательно выполняются следующие построения:

1. План заданного положения механизма (заданное положение определяется углом поворота α кривошипа ОА).

2. План скоростей механизма в заданном положении.

3. План ускорений механизма в заданном положении.

3.1. План положения механизма

Построение заданного положения механизма производится строго в масштабе k_s, м/мм. В отличие от чертежных масштабы, принятые в ТММ, имеют размерность.

Например: если М = 1:1, то k_s = 1 мм/мм = 0,001 м/мм,

М = 1:2, то k_s = 2 мм/мм = 0,002 м/мм,

М = 1:10, то k_s = 10 мм/мм = 0,010 м/мм

и т.д.

Масштаб длин k_s необходимо выбирать из числа стандартных таким образом, чтобы план положения получился достаточно точным и лучше использовалось поле чертежа.

Длины отрезков, изображающие на плане положения звенья механизма, находятся в зависимости от выбранного масштаба:

ОА = ; АВ = ; а = … и т.д.

(3.1)

Построение плана начинается с разметки неподвижных элементов кинематических пар, образованных подвижными звеньями со стойкой. Далее, по заданному углу α (см. табл. 1.11), строится положение начального (ведущего) звена ОА и затем – последовательно всех структурных групп механизма. Над построенным планом (схемой) механизма необходимо указать, в каком масштабе он построен.

3.2. Планы скоростей и ускорений

Строятся для одного положения механизма, указанного в задании. В первую очередь выполняются построения для первичного механизма (кривошипа ОА, соединенного во вращательную пару со стойкой), затем – последовательно для всех структурных групп в порядке их присоединения к первичному механизму. Предварительно для каждой структурной группы составляются векторные уравнения скоростей и ускорений.

Схемы групп с относящимися к ним уравнениями и необходимые расчеты приводятся в пояснительной записке. На чертеже (лист № 1) следует располагать только графические построения. Рекомендуется следующий порядок размещения: в левой трети листа располагается схема механизма, средняя треть листа отводится для планов скоростей и ускорений, на остальной площади выполняются вспомогательные построения. Схема механизма, а также векторы абсолютных скоростей и ускорений проводятся сплошными основными линиями, все остальные построения – тонкими сплошными линиями.

Все графические построения необходимо снабжать соответствующими заголовками с указанием (где это необходимо) масштаба, например:

План скоростей: k_v = 0,100 .

План ускорений: k_w = 1,000 .

Определение нормального ускорения точки Е.

Определение ускорения Кориолиса точки F

и др.

Планы скоростей и ускорений рекомендуется строить в «масштабе кривошипа», когда отрезок ра плана скоростей и отрезок р'а' плана ускорений, выражающие соответственно скорость и ускорение точки А кривошипа ОА принимаются равными длине отрезка ОА с плана механизма:

ра = р'а' = ОА.

(3.2)

Тогда масштаб плана скоростей

kv = ωОА ks.

(3.3)

Масштаб плана ускорений

kw = (ωОА)2ks,

(3.4)

где k_s – масштаб длин, м/мм;

ω_ОА – угловая скорость кривошипа ОА, с^–1, определяемая по выражению

ωОА = ,

(3.5)

где n_вд – частота вращения кривошипа ОА, об./мин (ведомого звена в зубчатом зацеплении, раздел 4).