Задание

Механизм гайковырубного автомата:

Рисунок 1 - Рычажный механизм

Таблица 1 - Исходные данные для проектирования

Параметры	Обозначение	Размерность	Числовое значение
Размеры звеньев рычажного механизма	O1A	м	0.09
	AB	м	0.43
	O2B	м	0.25
	BD	м	0.25
	a	м	0.24
	b	м	0.45
Угол поворота крывошипа			30
Частота вращения крывошипа	n	об/мин	100
Массы звеньев рычажного механизма	m1	кг	11
	m3	кг	15
	m4	кг	15
	m5	кг	60
Моменты инерции звеньев	J1		1.2
	J2		0.2
	J3		0.09
	J4		0.09
Сила сопротивления	Fp	кН	60

Оглавление

ЗАДАНИЕ 1

ВВЕДЕНИЕ 3

1. СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА 4

1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 8

2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТЕЙ ТОЧЕК И ЗВЕНЬЕВ МЕХАНИЗМА МЕТОДОМ ПЛАНА 9

3 Определение ускорений точек и звеньев механизма методом плана 11

4 Силовой анализ механизма 13

4.1 Силовой анализ механизма по группам Ассура 13

4.2 Метод жесткого рычага Жуковского 17

Список литературы 19

Введение

Начальная стадия проектирования машин и механизмов требует от инженера качественного выполнения анализа и синтеза проектируемой машины, а также разработки её кинематической схемы, которая обеспечивает с достаточным приближением воспроизведение требуемого закона движения. Это необходимо для того, чтобы конструктору было легче понять как устроен механизм, как он работает, по каким законам происходит его движение.

Цель курсового проекта - развить у студента навыки самостоятельного решения комплексных инженерных задач, приобретение навыков оформления конструкторской документации в соответствии с требованиями ЕСКД.

Объектом исследования является рычажный механизма гайковырубного автомата. Рычажный механизм служит для преобразования возвратно-поступательного перемещения ползуна из вращательного движения кривошипа.

Проект по разработке (анализу и синтезу) механизма гайковырубного автомата выполнен в соответствии с исходным заданием и методическими указаниями на курсовой проект [1].

1. Структурный анализ рычажного механизма

Рис. 1 Кинематическая схема гайковырубного автомата

Рассматриваемый в данном проекте рычажный механизм состоит из стойки 0, кривошипа 1, шатуна 2, коромысла 3, шатуна 4 и ползуна 5 (рис. 1).

Перечислим все одноподвижные пары:

кривошип 1 образует вращательную пару со стойкой и шатуном 2;

кулиса 3 входит во вращательную пару с шатуном 2 и стойкой и в поступательную пару с шатуном 4;

ползун 5 входит во вращательную пару с шатуном 4 и в поступательную пару с звеном 3.

Таблица 2 - Кинематические пары

№ кинематической пары	Тип кинематической пары	Класс кинематической пары
I (стойка 0 - кривошип 1)	вращательная	5
II (кривошип 1 -шатун 2)	вращательная	5
III (шатун 2 - кулиса 3)	поступательная	5
IV (кулиса 3 - стойка 0)	вращательная	5
V (кулиса 3 - шатун 4)	вращательная	5
VI (шатун 4 - ползун 5)	вращательная	5
VII (ползун 5 - стойка 0)	поступательная	5

Таким образом, число подвижных звеньев n = 5; число одноподвижных пар p₁ = 7.

Кинематическая цепь механизма плоская, сложная, замкнутая. Число степеней подвижности определяем по формуле Чебышева [2]:

W = 3n  2p₁  p₂ = 35  27  0 = 1,(1)

Исследуемый механизм имеет одну обобщенную координату: угол поворота начального звена

Для установления класса механизма, определим наивысший класс группы Аcсура, входящей в его состав. Отделение структурных групп начинаем с группы, наиболее удаленной от начального звена. В заданном механизме наиболее отдалена от начального звена группа второго класса второго вида со звеньями 4 и 5 (ВВП) (рисунок 2, a).

Рисунок 2 - Структурные группы механизма:

а - группа второго класса второго вида (ВВП); б - группа второго класса второго вида (ВВВ); в - механизм первого класса

Затем отделяем группу второго класса второго вида со звеньями 2 и 3 (ВВВ) (рисунок 2, б).

В результате остается механизм первого класса, в состав которого входит начальное звено 1 и стойка 0 (рисунок 3, в).

Механизм образован последовательным присоединением к начальному звену двух структурных групп второго класса. Поэтому по классификации Ассура-Артоболевского, его следует отнести ко второму классу.

Формула строения рассматриваемого механизма имеет вид:

I(1)  II(2,3)  II(4,5).