
- •Теория механизмов и машин
- •Вступление
- •Задание
- •1. Структурный анализ главного механизма
- •2. Кинематическое исследование главного механизма
- •2.1. Определение перемещений звеньев
- •2.2. Определение скоростей
- •2.3. Определение ускорений
- •3. Зубчатый механизм
- •3.4. Расчет коэффициента перекрытия
- •3.5. Расчет коэффициентов удельного скольжения зубьев
- •4. Силовой расчет главного механизма
- •Положение 3
- •4.1. Определяем величину силы полезного сопротивления Pпс
- •4.2. Определение реакций в кинематических парах без учета сил трения
- •4.3. Силовой расчет в положении 3 с учетом сил трения
- •4.4. Определим мгновенный кпд механизма в положении 3
- •Положение 10
- •4.5. Силовой расчет в положении 10 (холостой ход)
- •5. Выбор электродвигателя
- •6.2. Определение приведенного момента инерции
- •6.3. Суммарный приведенный момент инерции агрегата
- •6.4. Исследование установившегося движения
- •6.5. Определяем закон движения звена 1
- •7. Синтез кулачкового механизма
- •7.1. Определение закона движения толкателя
- •7.3. Определяем основные параметры кулачкового механизма
- •7.4. Радиус ролика
- •7.5. Расчет параметров замыкающей пружины
- •Список источников информации:
2.3. Определение ускорений
2.3.1. Определение линейных ускорений точек механизма.
Векторные уравнения ускорений имеют вид:
группа 2-3:
группа 4-5:
Ускорение точки А кривошипа:
м/с.
Так как векторные уравнения ускорений решаем графически, то есть построением планов ускорений, выбираем масштабный коэффициент планов ускорений
,
где
=55
мм – отрезок плана ускорений, изображающий
ускорение
.
Точка
- полюс плана ускорений.
Сведения о векторах приводим в табл. 2.
Таблица 2
Вектор |
Модуль |
направление |
Отрезок на плане ускорений |
|
|
от
точки А к
точке
|
|
|
|
|
|
|
неизвестен |
ІІ
звену 3 ( |
- |
|
0 |
- |
- |
|
|
от
точки А к
точке
|
|
|
неизвестен |
звену 3 |
- |
|
определяем
по подобию
| ||
|
|
|
|
|
неизвестен |
ІІ
звену 3 ( |
- |
|
0 |
- |
- |
|
|
- |
- |
|
неизвестен |
ІІ оси X |
- |
Рис. 7
2.3.2. Определение угловых ускорений звеньев (см. табл. 4).
.
,
где
- отрезок плана ускорений, соответствующий
вектору
.
Направление
определяется мысленным переносом
вектора
(вектор
с плана ускорений) в точкуА
на механизме в соответствующем положении.
(Аналогично определяли направление
).
Кинематическое исследование главного механизма проведено также аналитически с помощью пакета программ «kin». Результаты приведены в табл. 3.
Таблица 3
Sb5 Vb5 ab5 om3 eps3
1 198 -1.9868E-01 -2.3332E-03 8.6674E+00 3.4354E-03 -1.2761E+01
183 -1.9188E-01 3.1282E-01 6.4654E+00 -4.6353E-01 -9.7144E+00
2 168 -1.7382E-01 5.4052E-01 4.5244E+00 -8.1388E-01 -7.1871E+00
153 -1.4782E-01 6.9612E-01 3.0143E+00 -1.0701E+00 -5.1841E+00
3 138 -1.1653E-01 7.9756E-01 1.9136E+00 -1.2519E+00 -3.5976E+00
123 -8.1862E-02 8.6006E-01 1.1289E+00 -1.3741E+00 -2.3063E+00
4 108 -4.5205E-02 8.9459E-01 5.5361E-01 -1.4468E+00 -1.2031E+00
93 -7.5704E-03 9.0774E-01 8.8093E-02 -1.4758E+00 -1.9684E-01
5 78 3.0220E-02 9.0218E-01 -3.5950E-01 -1.4634E+00 7.9362E-01
63 6.7375E-02 8.7677E-01 -8.7943E-01 -1.4087E+00 1.8478E+00
6 48 1.0298E-01 8.2652E-01 -1.5678E+00 -1.3073E+00 3.0520E+00
33 1.3582E-01 7.4226E-01 -2.5294E+00 -1.1508E+00 4.5065E+00
7 18 1.6420E-01 6.1039E-01 -3.8672E+00 -9.2645E-01 6.3280E+00
3 1.8581E-01 4.1369E-01 -5.6421E+00 -6.1641E-01 8.6363E+00
8 -12 1.9755E-01 1.3481E-01 -7.7791E+00 -1.9870E-01 1.1491E+01
-27 1.9577E-01 -2.3507E-01 -9.9131E+00 3.4705E-01 1.4712E+01
9 -42 1.7688E-01 -6.8069E-01 -1.1241E+01 1.0223E+00 1.7483E+01
-52 1.3873E-01 -1.1451E+00 -1.0616E+01 1.7717E+00 1.7843E+01
10 -72 8.2558E-02 -1.5261E+00 -7.1742E+00 2.4375E+00 1.3054E+01
-87 1.4277E-02 -1.7088E+00 -1.3108E+00 2.7770E+00 2.4882E+00
11 -102 -5.6208E-02 -1.6284E+00 5.0392E+00 2.6259E+00 -9.3863E+00
-117 -1.1821E-01 -1.3142E+00 9.5931E+00 2.0608E+00 -1.6675E+01
12 -132 -1.6396E-01 -8.6905E-01 1.1291E+01 1.3193E+00 1.8069E+01
-147 -1.9044E-01 -4.0633E-01 1.0601E+01 6.0289E-01 1.5955E+01
Оценим расхождение результатов кинематического анализа, выполненного графоаналитически (планы скоростей и ускорений) и аналитически (на ЭВМ) для положения 3.
Погрешности:
.
.
.
.
Параметры, помеченные * - получены на ЭВМ, без * - графоаналитически (с планов скоростей и ускорений).
Таблица 4
полож. парам. |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
8/ |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
126 |
157 |
165 |
175 |
176 |
166 |
157 |
133 |
126 |
113 |
95 |
95 |
113 |
|
0 |
20 |
34 |
43 |
44 |
35 |
28 |
3 |
0 |
17 |
31 |
42 |
21 |
|
0 |
48 |
66 |
80 |
80 |
70 |
56 |
11 |
0 |
49 |
95 |
126 |
64 |
|
0 |
49 |
67 |
84 |
84 |
73 |
60 |
11 |
0 |
58 |
152 |
160 |
84 |
|
0 |
0,49 |
0,67 |
0,84 |
0,84 |
0,73 |
0,60 |
0,11 |
0 |
0,58 |
1,52 |
1,60 |
0,84 |
|
0 |
27 |
43 |
50 |
50 |
42 |
35 |
4 |
0 |
28 |
63 |
85 |
42 |
|
0 |
0,27 |
0,43 |
0,5 |
0,5 |
0,42 |
0,35 |
0,04 |
0 |
0,28 |
0,63 |
0,85 |
0,42 |
|
0 |
-0,64 |
-1,2 |
-1,23 |
-1,24 |
-1,05 |
-0,88 |
-0,26 |
0 |
0,75 |
1,63 |
2,2 |
0,93 |
|
|
|
28 |
|
|
|
|
|
|
|
25 |
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
25 |
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
13 |
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
18 |
|
|
|
|
|
|
|
41 |
|
|
|
|
|
36 |
|
|
|
|
|
|
|
123 |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
13 |
|
|
|
|
|
28 |
|
|
|
|
|
|
|
115 |
|
|
|
|
|
1,72 |
|
|
|
|
|
|
|
7,1 |
|
|
|
|
|
17 |
|
|
|
|
|
|
|
39 |
|
|
|
|
|
3,19 |
|
|
|
|
|
|
|
12,5 |
|
|
|
|
|
18 |
|
|
|
|
|
|
|
76 |
|
|
|
|
|
1,1 |
|
|
|
|
|
|
|
4,45 |
|
|
На листе 1 (прил. А) построены графики по результатам кинематического анализа:
- скорость выходного
звена (по отрезкам с планов скоростей
,
которые следует откладывать по оси
ординат);
- ускорение выходного
звена (по результатам ЭВМ);
и
- угловая скорость и угловое ускорение
звена3
(по результатам расчета на ЭВМ.