Зміст

Реферат . . . . . . . . . . .

Вступ . . . . . . . . . . .

1. Структурне та кінематичне дослідження важільного механізму

1.1. Структурне дослідження важільного механізму . . . .

1.2. Кінематичний аналіз механізму . . . . . .

1.2.1. Побудова кінематичної схеми та 12-ти планів положення механізму .

1.2.2. Побудова планів швидкостей . . . . . . .

1.2.3. Визначення кутових швидкостей . . . . . .

1.2.4. Побудова планів прискорень . . . . . . .

1.2.5. Визначення кутових прискорень . . . . . .

1.2.6. Кінематичні діаграми вихідної ланки . . . . .

2. Силовий розрахунок важільного механізму

2.1. Визначення модулів сил тяжіння, сил інерції і моментів інерції ланок механізму . . . . . . . . . . .

2.2. . Визначення реакцій

2.3. Силовий розрахунок механізму 1-го класу . . . . .

2.4. Визначення зрівноважувальної сили за методом М. Є. Жуковського

2.5. Визначення похибки зрівноважувальної сили . . . .

3. Динамічний та кінематичний синтез кулачкового механізму

3.1. Побудова законів руху штовхача . . . . . .

3.2. Визначення мінімального радіусу кулачка . . . . .

3.3. Побудова профілю кулачка з коромислом . . . . .

3.4. Визначення радіуса ролика . . . . . . .

літератури . . . . . .

Реферат

В даному курсовому проекті з теорії механізмів та машин проектується та досліджується важільний кулісний механізм (дивись сторінку 2). Завданням передбачені чотири розрахунки важільного механізму: структурний та кінематичний, силовий розрахунок, а також розрахунок кулачкового та зубчастого механізмів, причому кожному з розрахунків відповідає аркуш графічної частини проекту.

В першому розділі (аркуш 1 графічної частини) - структурний та кінематичний розрахунок важільного механізму — визначається клас і порядок механізму, для чого він розбивається на групи Ассура, та виписується структурна формула будови механізму. Потім будується схема механізму, плани швидкостей та прискорень його ланок, а також кінематичні діаграм» руху точки заданої ланки.

В розділі 2 (аркуш 2 графічної частини) – силовий розрахунок механізму – визначаються модулі сил тяжіння, сил інерції і моментів інерції ланок механізму, проводяться розрахунки другої приєднаної групи Ассура, потім першої приєднаної групи Ассура, механізму 1-го класу, визначається зрівноважувальна сила за методом М.Е.Жуковського та похибки зрівноважувальної сили.

В третьому розділі (аркуш 3 графічної частини) - проектування кулачкового механізму — будуються кінематичні діаграми руху штовхача заданого виду за заданим законом, визначається мінімальний радіус кулачка і будується теоретичний профіль кулачка.

Пояснювальна записка, в якій проводяться всі необхідні розрахунки, наведена нижче.

Ключові слова курсового проекту:

ВАЖІЛЬНИЙ МЕХАНІЗМ, КІНЕМАТИЧНА ПАРА, ГРУПА АССУРА, ШВИДКІСТЬ, ПРИСКОРЕННЯ, КІНЕМАТИЧНА ДІАГРАМА, СИЛА ТЯЖІННЯ, СИЛА ІНЕРЦІЇ, МОМЕНТ ІНЕРЦІЇ, зрівноважувальна сила, КУЛАЧОК, ЗАКОН РУХУ, МІНІМАЛЬНИЙ РАДІУС, ПРОФІЛЬ.

Вступ

Для полегшення своєї трудової діяльності людина використовує пристрої, які отримали назву «машина». Вони необхідні для виконання роботи, пов’язаної з виробничими процесами, з транспортуванням матеріалів і виробів, з процесом перетворення енергії, для керування рухомими системами, для проведення логічних операцій і т.д. Будь – яка робоча машина може працювати тільки в тому випадку. коли вона поєднана з двигуном і знаходиться під його впливом. Двигун і поєднана з ним машина називається машинним агрегатом.

Механізм – штучно створена система тіл, призначена для перетворення руху одних тіл в потрібний рух інших тіл. Існують механізми, які перетворюють обертовий рух в поступальний, поступальний в обертовий, поступальний в поступальний або обертовий в обертовий.

Будова і взаємодія пов’язаних систем рухомих і робочих органів, вельми різноманітних та іноді доволі складних, підлягає певним законам, які вивчаються при аналізі та синтезі механізмів.

Після вивчення структури і кінематичного аналізу механізму проводиться його силовий розрахунок та розрахунок окремих частин механізму на міцність.

При рішенні задач курсу теорії механізмів і машин у більшості випадків достатньо користуватися кінематичними схемами. Але завжди треба мати на увазі реальні системи, які відображаються цими схемами.

Даний курсовий проект включає в себе структурний і силовий аналіз, кінематичне і кінетостатичне дослідження механізму, а також синтез кулачкового механізму.

1. Структурне та кінематичне дослідження

ВАЖІЛЬНОГО механізму

1.1. Структурне дослідження важільного механізму.

Визначаємо ступінь вільності механізму по формулі П. Л. Чебишова:

W = 3n - 2р₅ – 1р₄ , (1.1)

де n = 2 - число рухомих ланок механізму;

р₅ = 3 - кількість кінематичних пар п’ятого класу;

р₄ = 0 - кількість кінематичних пар четвертого класу.

W = 3*3 – 2*4 - 0 = 1.

Розкладемо механізм на групи Ассура. Дані структурного дослідження зведемо в табл. 1.1.

Таблиця 1.1 Структурне дослідження механізму.

Схематичне позначення груп Ассура	Клас	Порядок	Вид
1 О	I	-	-
	2	2	2

Формула побудови механізму буде:

І(01) → 2	2
	(23)

Виконуємо структурний аналіз кінематичних пар. Результати аналізу зводимо в табл. 1.2.

Таблиця 1.2-Аналіз кінематичних пар.

Умовне позначення КП	О	А	B	С
Вид КП	оберт.	оберт.	оберт.	поступ
Номер ланок з яких утворились КП	0-1	1-2	2-3	3-0
Клас КП	5	5	5	5

1.2. Кінематичний аналіз механізму.

1.2.1. Побудова кінематичної схеми та 12-ти планів положення механізму.

S = D*D/S = 115*1.26 = 145мм

l_OA =S/2 = 145/2 = 72.5мм.

Довжину шатуна визначаємо через задане співвідношення:

l_АB= r/sinӨ = 72.5/0.2003 = 362мм.

Масштаб схеми. Приймаємо _l = 0,001 м/мм,

Для побудови 12 положень ланок механізму розділяємо траєкторію, яку описує точка А кривошипа, на 12 частин. Положення механізму, при якому ланка 3 займає крайнє праве положення, приймаємо за початкове.

1.2.2. Побудова планів швидкостей.

Побудову починаємо від вхідної ланки (ОА).

Векторне рівняння для побудови планів швидкостей ланок 2 і 3

V_В = V_А + V_ВА ,

де V_А – швидкість точки А кривошипу ОА. Її величина рівна:

Знаходимо n з формули:

n= 30*Vcер/S = 30*9.68/0.145=2003хв-1

₁ = πn / 30 = 3,14 * 2003 / 30 = 209,65 с-1

V_А = ₁ * l_ОА = 209,65*0,0725 = 15,2 м/с.

З точки р, яку приймаємо за полюс плану швидкостей, відкладаємо в напрямку обертання кривошипа вектор швидкості

V_А : ра= 80 мм; ра ОА.

Масштаб планів швидкостей

_V = V_А / ра=15,2/80=0,19(м/с)/мм

V_В = V_А + V_ВА ,

де V_ВА – швидкість точки В ланки 2 при обертовому русі відносно точки А направлена перпендикулярно вісі ланки АВ;

V_В - швидкість точки В повзуна 3, направлена вздовж вісі ОВ.

З точки а проводимо лінію, перпендикулярну осі ланки АВ, а з полюса р – лінію, паралельну вісі ОВ. Точка b перетину цих ліній дає кінець вектора швидкості V_В.

Швидкості точки S₂ знаходимо за правилом схожості. Знайдену точку S₂ зєднуємо з полюсом р.

Дійсні значення швидкостей кінематичних пар для 4-го положення:

V_В = _V*рb= 0,075*0,19= 0,0142м/с;

V_ВА = _V*аb= 0,042*0,19= 0,00176м/с;

V_S2 = _V* рS₂ = 0,075*0,19=0,0142м/с;