Задание 23, вариант 2.

Содержание

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ……………………………………………………..

1. СТРУКТУРНЫЙ И КИНЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА………………………………………………………………

1.1 Структурное исследование рычажного механизма……………………

1.1.1 Определение степени свободы механизма……………………………

1.1.2 Определение класса механизма……………………………………………

1.2. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА………...

1.2.1. Построение плана механизма ………………….

1.2.2. Построение плана скоростей…………………………………………..

1.2.3. Построение плана ускорений………………………………………..

2. СИЛОВОЙ АНАЛИЗ РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА……………………..

2.1 Определение нагрузок, действующих на звенья…………………………..

2.1.1 Определение реальных нагрузок…………………………………………

2.1.2 Определение инерционных нагрузок……………………………………..

2.2 Силовой расчет группы звеньев 6,7…………………………………………

2.3 Силовой расчет группы звеньев 5,4…………………………………………

2.4 Силовой расчет группы звеньев 3,2 …………………………………………

2.5 Силовой расчет ведущего звена……………………………………………

3. ЗУБЧАТЫЙ МЕХАНИЗМ……………………………………………………

3.1. Общее передаточное отношение механизма……………………………..

3.2. Синтез планетарного механизма……………………………………………

3.3. Построение планов линейных скоростей…………………………………

3.4.Построение планов угловых скоростей………………………………….

4. ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ МЕХАНИЗМА.

4.1. Определение реальных нагрузок ……………………………………………..

4.2. Построение диаграммы приведенного момента инерции………………..

4.3. Построение диаграммы приведенного момента сопротивления………….

4.4. Построение диаграммы работы сил сопротивления………………………

4.5.Построение диаграммы работы движущих сил……………………………….

4.6. Построение диаграммы избыточной энергии механизма………………….

4.7. Определение момента инерции маховика методом Ф. Виттенбауэра…….

4.8. Определение размера маховика……………………………………………

1. Структурный и кинематический анализ рычажного механизма.

1. Структурное исследование рычажного механизма.

Разбить механизм на структурные группы. Определить степень подвижности и класс механизма.

1. Определение степени свободы механизма.

Данный механизм является плоским рычажным механизмом. Плоским называется механизм, все звенья которого совершают движения в одной или параллельных плоскостях. Для определения степени свободы такого механизма используется формула Чебышева для плоских механизмов:

(1.1)

где n – число подвижных звеньев,

р₅ – количество пар пятого класса;

р₄ – количество пар четвёртого класса;

В данном случае механизм имеет только пары пятого класса.

Рассчитаем степень подвижности данного механизма:

количество подвижных звеньев – 7, количество пар пятого класса – 10.

_{W = 37 - 210 = 1.}

Таким образом, звену (ОА) необходимо задать одно движение, и все остальные звенья будут совершать движения по определенному закону.

2. Определение класса механизма.

Разобьем данный механизм на структурные группы.

Отделять структурные группы начинаем с наиболее удаленной от входного звена структурной группы.

Рассмотрим первую структурную группу. Группа, имеющая два звена (ползун – 7 и шатун – 6) и три пары (пара, образованная ползуном и неподвижной направляющей, пара, образованная ползуном и шатуном, пара, образованная кривошипом и шатуном). Данная структурная группа является группой второго класса, второго порядка, так как это простая замкнутая кинематическая цепь, имеющая две внешние пары.

Вторая структурная группа также является группой второго класса, второго порядка (по вышеописанным признакам). Группа имеет два звена (кривошип - 5 и шатун – 4) и три пары (пара, образованная кривошипом и стойкой, пара, образованная кривошипом и шатуном, пара, образованная шатуном и ползуном).

Третья структурная группа также является группой второго класса, второго порядка. Группа имеет два звена (ползун 3 и шатун – 2) и три пары (пара, образованная ползуном и стойкой, пара, образованная ползуном и шатуном, пара, образованная шатуном и ведущим звеном).

После отделения всех структурных групп получаем первичный механизм, то есть двухзвенный механизм, состоящий из одного подвижного звена и стойки, образующих между собой одноподвижную пару (W = 1).

Класс и порядок механизма определяется по наивысшему классу и порядку структурных групп в него входящих. Согласно выше написанному правилу, данный механизм является механизмом второго класса второго порядка.

1. Кинематический анализ рычажного механизма Построить планы положений скоростей, ускорений и кинематические диаграммы по следующим данным:

а = 600 мм,

b = 900мм,

с = 90мм,

l_ОА= 270мм,

l_АВ = 1360мм,

l_ВС = 545мм,

l_О1С = 500мм,

l_О1D = 26мм,

l_DE = 725мм

ω₁ = 7с^-1.

1.1 Построение плана механизма

Изобразим схему механизма в масштабе μ_l = 0,005 м/мм.

1.2 Построение плана скоростей

Абсолютные скорости находятся в результате графического решения векторных уравнений, в которых неизвестными являются величины относительных скоростей. Переносные скорости известны и по величине и по направлению. Пересечение направлений векторов относительных скоростей даёт на плане искомую точку.

Выбираем полюс плана скоростей - произвольную точку P, скорость которой равна нулю. В этой точке будут находиться начало векторов абсолютных скоростей всех точек механизма.

1.2.1.Определение скорости точки А:

V_A = _ОАl_ОА = 70,27 = 1,89м/с.

Скорости точке А соответствует отрезок длиной 100мм.

Тогда масштаб плана скоростей

1.2.2.Определение скорости точки В.

Через точку а – конец вектора pa, проводим прямую перпендикулярно звену ВА. На ней расположится вектор относительной скорости .

Вектор скорости направлен вертикально. Пересечение этого перпендикуляра с направлением вектора относительной скорости и даст искомую точку в на плане скоростей.

1.2.3.Определение скорости точки С.

Через точку b – конец вектора pb проводим прямую перпендикулярно звену BC. На ней расположится вектор относительной скорости .

. Из точки р проводим прямую  О₁С до пересечения с вектором относительной скорости.

1.2.4.Определение скорости точки D

Скорость точки D находим согласно теореме подобия: .

1.2.5. Определение скорости точки Е

Через точку d – конец вектора pd проводим прямую перпендикулярно звену ED до пересечения с вертикальной прямой, проведённой из полюса р. На ней расположится вектор относительной скорости .

Скорость т.Е - направлена вертикально.

На пересечении этих прямых получим точку e.