Министерство сельского хозяйства РФ

УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра графики и деталей машин построение плана положений механизма.

Раздел: Кинематический анализ механизма.

Методическое пособие

к курсовой работе

по дисциплине

"Теория механизмов и машин"

Екатеринбург 2014

УДК 631.3.004.67

Построение плана положений механизма. Методическое пособие к курсовой работе по дисциплине "Теория механизмов и машин" для студентов, направления подготовки «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов» /сост. Ольга Владимировна Бердюгина, - Екатеринбург, УрГАУ, 2014г. – 12с.

Одобрено на заседании кафедры ГР и ДМ протокол № 2 от 17.10.2014г.

Составитель: доцент Бердюгина Ольга Владимировна

ЛР №020769 © Уральский государственный

аграрный университет, 2014

Оглавление

1 Задачи кинематического анализа 4

2 Теория построения плана положений механизма. 4

3.Пример построения плана положений для шарнирного четырёхзвенника. 7

4. Пример построения плана положений кривошипно-ползунного механизма. 9

5. Оформление листа и пояснительной записки к разделу «Построение плана положений». 10

1 Задачи кинематического анализа

Кинематический анализ – это изучение движения звеньев механизма без учета действующих сил, которое описывается с помощью кинематических характеристик.

Под кинематическими характеристиками понимаются:

перемещения, скорости и ускорения точек, а также угловые скорости и угловые ускорения звеньев.

К основным задачам кинематического анализа можно отнести:

1. определение траекторий точек – это необходимо для того, чтобы спроектировать, например, очертания корпусных деталей, исключить столкновение звеньев при движении и т. д. Эта задача решается при построении плана положений механизма.

2. определение скоростей и ускорений точек и звеньев – необходимы для перехода к следующему этапу проектирования – динамическому расчету. Данная задача решается с помощью построения планов скоростей и планов ускорений для каждого положения механизма, а также с помощью построения кинематических диаграмм рабочего звена механизма.

Перемещения, скорости, ускорения определяют в пределах цикла работы механизма, т. е. за один оборот ведущего звена, для нескольких его положений.

2 Теория построения плана положений механизма.

План положений механизма – это кинематическая схема работы механизма, построенная в масштабе при нескольких положениях ведущего звена – кривошипа (принято строить 6, 8, 12, 24 положений механизма).

Построение плана положений механизма помогает решить 1 задачу кинематического анализа – определение траекторий движения всех звеньев и точек механизма.

Положения механизма строятся в заданном масштабе.

Масштабным коэффициентом физической величины называют отношение численного значения физической величины к длине отрезка в миллиметрах, изображающего эту величину на чертеже.

Масштабные коэффициенты обозначают буквой  с индексом, указывающим, к какой величине они относятся.

Для построения плана положений необходимо выбрать масштабный коэффициент изображения схемы механизма.

Например, масштабный коэффициент длины _l для плана положений механизма есть отношение какой-либо длины L_АВ звена механизма в метрах к отрезку в миллиметрах, который изображает это звено на чертеже:

_l = = = ,

где l_i – действительная длина звена в м;

– отрезок на чертеже в мм.

Масштабный коэффициент изображения может выбираться для любых кинематических характеристик (перемещения, скорости, ускорения и т.д.)

Масштабные коэффициенты являются кратными числами и подбираются согласно цифровым рядам ГОСТа, приведенными в таблице 1.

Таблица 1 – Цифровые ряды масштабных коэффициентов по ГОСТ.

0,001	0,002	0,0025	0,004	0,005
0,01	0,02	0,025	0,04	0,05
0,1	0,2	0,25	0,4	0,5
1	2	2,5	4	5
10	20	25	40	50
100	200	250	400	500

Таким образом, выбор масштабного коэффициента длин для плана положений осуществляется по формуле (1), следующим образом:

_l = , (1)

Например, длина звена О₁А = 0,3 м изобразим эту длину отрезком = 30 мм, тогда масштабный коэффициент длин будет равен:

_l = = 0,01

Длину отрезка на чертеже для любого звена механизма можно определить по формуле (2):

= , [мм] (2)

Например, длина звена АВ = 1 м; О₂В = 0,5 м, выбранный масштаб μ_l = 0,01 м/мм.

Получаем длину звена АВ на чертеже по формуле (2):

= = = 100 мм

Длина отрезка О₂В на чертеже равна:

= = = 50 мм

Для построения плана положений составляем таблицу 2 «Длина звеньев механизма», в которой переводим действительные размеры звеньев l_i в метрах и длины отрезков на чертеже , рассчитанные по формуле (2) в миллиметрах.

Таблица 2 – Длина звеньев механизма

№ п/п	Название и обозначение звена	Действительная длина звена li [м]	Длина отрезка на чертеже [мм]

При построении плана положений используется "метод засечек", который помогает найти положение внутренней пары группы Ассура.

Метод засечек – из уже найденной точки, которая является внешней парой группы Ассура, циркулем делается засечка на траектории точки, которая является внутренней кинематической парой. Раствор циркуля должен быть равен длине звена в масштабе _i в мм, звена, которое соединяет эти две точки – внешнюю и внутреннюю кинематические пары.

Например, имеется группа Ассура II класса 1 вида (рис.1).

В

точка А – ранее найденная внешняя пара группы Ассура;

точка О₂ – стойка механизма (положение этой точки на схеме известно);

А О₂ точка В – внутренняя пара группы (положение данной точки необходимо найти).

Рисунок 1- Метод засечек

Нахождение точки В, согласно методу засечек, надо проводить следующим образом:

• Из точки О₂ циркулем строится окружность радиусом равным длине отрезка (траектория движения точки В).

• Из точки А циркулем делают засечку на траектории точки В. При этом раствор циркуля равен длине отрезка мм.

• Место засечки это положение точки В.