Содержание

Введение 3

I. Синтез передаточного и кулачкового зацеплений 4

1.1 Построение картины эвольвентного зубчатого зацепления 4

1.1.1 Исходные данные для проектирования 4

1.1.2 Последовательность построения 5

1.2 Геометрический синтез профиля кулачка 7

1.2.1 Исходные данные для проектирования 7

1.2.2 Последовательность построения диаграммы перемещения толкателя в функции угла поворота 8

1.2.3 Последовательность построения профиля кулачка 8

II. Кинематический и силовой анализ механизма 10

2.1 Исходные данные для проектирования 10

2.2 Построение плана положений механизма 11

2.3 Структурный анализ механизма 12

2.4 Кинематический анализ механизма 14

2.4.1 План скоростей 14

2.4.2 План ускорений 15

2.5 Силовой анализ механизма 18

2.5.1 Исходные данные для анализа 18

2.5.2 Силовой анализ группы звеньев 4-5 18

2.5.3 Силовой анализ группы звеньев 2-3 20

2.5.4 Силовой анализ механизма 1 класса 22

2.5.5 Определение уравновешивающей силы методом рычага Н.Е. Жуковского 24

2.5.6 Сравнение полученных результатов 26

Список использованной литературы 27

Введение

Цель настоящей курсовой работы – проектирование механизмов позадаваемым параметрам (синтез механизмов), а также кинематический и силовой анализ механизма.

Для передачи движения между заданными в пространстве осями служат зубчатые механизмы (зубчатые передачи). Два цилиндрических зубчатых колеса образуют простейший передаточный механизм, состоящий из двух подвижных звеньев, входящих в две вращательные пары и одну высшую кинематическую пару. Основное требование, предъявляемое к этим механизмам, − это обеспечение постоянства передаточного отношения между звеньями. Эвольвентный профиль зуба обеспечивает это требование.

Передаточным отношением (U₁₂) называют отношение угловой скорости (ω₁) входного колеса к угловой скорости (ω₂) выходного колеса.

Кулачковые механизмы также относятся к механизмам с высшей кинематической парой, образованной входным звеном – кулачком и выходным звеном – толкателем. Теоретически кулачковыми механизмами можно осуществлять различные преобразования законов движения, задаваемые диаграммой перемещения толкателя (S_i) в функции угла поворота кулачка (φ_i). На практике обычно используют те законы движения, которые обеспечивают кинематические и динамические требования к работе кулачкового механизма. Эти законы задаются для основных фаз движения толкателя: фазы удаления толкателя, когда толкатель поднимается из крайнего нижнего в крайнее верхнее положение и которой соответствует угол поворота кулачка (φ_у); фазы дальнего стояния толкателя, угол поворота кулачка (φ_д); фазы возврата толкателя, когда толкатель опускается из крайнего верхнего в крайнее нижнее положение, угол поворота кулачка (φ_в). Для уменьшения износа кулачка толкатель снабжается роликом, контактирующим с кулачком.

Что представляет собой комплексный анализ? Он включает в себя структурный, кинематический и силовой анализ механизма.

Структурный анализ механизма ставит своей целью обоснование класса механизма и установление формулы его строения, определяющих метод и последовательность кинематического и силового анализа механизма.

Кинематический анализ механизма состоит в определении законов движения звеньев механизма по заданному закону движения его входного звена. Задачами кинематического анализа являются: определение положений звеньев, определение скоростей и ускорений.

Силовой анализ механизма сводится к определению усилий, действующих на звеньях механизма при известных законах их движения. Задачами силового анализа являются: определение усилий на звеньях механизма, реакции в кинематических парах, уравновешивающей силы.