Министерство образования Российской Федерации

Томский политехнический университет

Машиностроительный факультет

Кафедра теоретической и прикладной механики

Пояснительная записка

к курсовому проекту

по теории механизмов и машин

Структурный., кинематический анализ и силовой расчёт рычажного механизма., Синтез зубчатого и кулачкового механизма

Выполнил студент группы 4А12

Султанов А.В.

Руководил доцент Горбенко В.Т.

Томск 2003

Томский политехнический университет

Кафедра теоретической и прикладной механики

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ ПО ТЕОРИИ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН

Студенту Машиностроительного факультет, группа 4А12 Султанову А.В.

РЫЧАЖНЫЙ МЕХАНИЗМ

Кинематический анализ и силовой расчёт механизма

Задание № 24

Схема механизма

График силы(момента) полезного сопротивления

Исходные данные:

Размеры звеньев:

Частота вращения кривошипа……………………………………………………………………………………………………….…………n₁ = 70об/мин

Момент полезного сопротивления ………………………………………………………………………………….……………………М₅ = 3800Н·м

Сила полезного сопротивления………………………………………………………………………………………………….…………. F₅ = 3800Н

Дополнительные условия: a=510мм; b=460мм; c=70мм; d= 150мм; l_ОА =200мм; l_FK =200мм;

Дата выдачи задания:

Срок выполнения:

Руководитель: доцент Горбенко В.Т.

1. Рычажный механизм (лист 1)

1.1 Структурный анализ механизма

Цель структурного анализа – выявить строение (структуру) механизма:

- определить число звеньев механизма и назвать каждое из них;

- определить числа кинематических пар и дать характеристику (соединения каких звеньев, вращательная, поступательная, низшая или высшая, какого класса);

- выявить структурные группы (группы Ассура), входящие в состав механизма, назвать их, определить класс группы, написать формулу строения группы;

- определить степень подвижности механизма;

- привести формулу строения для всего механизма.

Структурный анализ и структурный состав механи3ма представлены в таблицах 1.1, 1.2

Из структурного анализа механизма следует, что

Число подвижных звеньев n=5	Число КП: всего – 7, из них пятого класс P5=7, четвёртого класса P4=0
Степень подвижности механизма: W=3n-2P5-P4=3*5-2*7=1

Из структурного состава механизма следует, что

Начальный механизм -1 Структурных групп (групп Ассура) – 3, соединение групп – последовательное Механизм второго класса Формула строения: B0,1-[ B1,2- П2,3- П3,0]-[ П3,4- П4,5- П5,0]

1.2 Кинематический анализ механизма

В данной работе кинематический анализ выполнен методом планов.

1.2.1 Определение линейных скоростей для десятого положения и построения плана скоростей

Определим скорость ведущей точки механизма, т. е точки звена, закон движения которого задан. В нашем случае это точка А звена 1

ω₁ = ω_{1= =7,32} V_A= ω₁•OA=0.2•7.32=1.464

Примем масштаб построения плана скоростей

μ_v=0,01

На плане скоростей: V_A=1,464/μ_v=146.4мм

V_A = V_A1 т.к образуют вращательную кинематическую пару

Определим скорость точки А₃

Построив план, получим:

Найдём скорость точки А_к, принадлежащую звену 3 на основании

свойства подобия из пропорциональности отрезков

FK = 0.808 м

F_А3 = 0.696м

FB = 0.32м

На плане скоростей: V_к // V_А3

Найдём скорость точки B₃, принадлежащую звену 3 на основании свойства подобия из пропорциональности отрезков

На плане скоростей:

V_B3,// V_А3 (направлен в противоположную сторону относительно полиса)

Определим скорости точек B₄ = B₅ = V_C = V_D

V_B4 = V_B3+ V_B4/B3 // FB

//движению звена 5

Построив план, получим:

Значения линейных скоростей точек для 5-го положения.

Таблица 1.3

pva1,2	pva3	pvк	pvb3	pvb4,5,c,d	b3b4,5,c,d	Va1,2	Va3	Vb3	Vb4,5,c,d	VA2/A3	VB3/B4,5
146.4	138	160.2	64	68	19	1.464	1.38	0.64	0.68	0.48	0.19

1.2.2 Определение угловой скорости

Угловая скорость 3-го звена.

Таблица 1.4

Угловая скорость звена,

1,982

1.2.3 Определение скоростей для мёртвого (нулевого) положения и построения плана скоростей

рассчитываем как в предыдущем пункте

1.2.4 Определение линейных ускорений и построение плана

ускорений

(для 5-го положения)

Ускорение точки

( т.к , )

и (т.к образуют общую кинематическую пару)

Примем масштаб построения плана ускорений

μ_a=0,1

Ускорение точки

На плане ускорений:

Составим дополнительное уравнение:

;

На плане ускорений:

Построив план, получим:

Ускорение точки К найдём из соотношения

На плане ускорений:

Ускорение точки

На плане ускорений:

Ускорение точки B₄

На плане ускорений:

Построив план, получим:

Определение угловых ускорений