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 механизмов

Выполнил студент группы 4310

Фролов В. А.

Руководил преподаватель

Скорых Н. В.

Томск 2003

Томский политехнический университет

Кафедра теоретической и прикладной механики

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ ПО ТЕОРИИ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН

Студент Машиностроительного факультета, группа 4310 Фролов В.А.

РЫЧАЖНЫЙ МЕХАНИЗМ

Кинематический анализ и силовой расчёт механизма

Задание № 2

Схема механизма

График силы(момента) полезного сопротивления

Исходные данные:

Размеры звеньев: a=450мм; b=550мм; c=700мм; l_АВ =100мм; l_FK =410мм;l_BK=560мм; l_BC=200мм

Частота вращения кривошипа……………………………………………………………………………………………………….…………n₁ = 240об/мин

Сила полезного сопротивления………………………………………………………………………………………………….…………. F₅ = 1200Н

Дополнительные условия: l_EF=1.15l_DF

Дата выдачи задания:

Срок выполнения:

Руководитель: Скорых Н. В.

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 механизма представлены в таблицах 1.1, 1.2

Структурный анализ механизма

Таблица 1.1

Подвижные звенья		Кинематические пары
Схема	Название	Схема	Вид	Степень подвижн.	Символ	Класс пары	Высшая низшая
	Кривошип		Вращ	1	В01	Р5	Низш.
	Шатун		Вращ	1	В12	Р5	Низш.
	Коромысло-кулиса		Врщ	1	В23	Р5	Низш.
	Камень-кулиса		Вращ.	1	В30	Р5	Низш.
	Ползун		Поступ.	1	П34	Р5	Низш.
			Вращ.	1	В45	Р5	Низш.
			Поступ.	1	П50	Р5	Низш.

Структурный состав механизма

Таблица 1.2

Схема	Класс, Порядок, Вид	Количество подвижных звеньев	Число КП		Формула строения
			всего	поводковых
	Начальный Вращательный механизм Класс-1	1	1	-	В01
	Двухзвенная Двухповодковая группа Класс-2 Порядок-2 Вид-1	2	3	2 В12 В30
	Двухзвенная Двухповодковая группа Класс-2 Порядок-2 Вид-4	2	3	2 П34 П50

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) –2, соединение групп – последовательное Механизм второго класса Формула строения: B0,1-[ B1,2- В2,3- В3,0]-[ П3,4- В4,5- П5,0]

1.2 Кинематический анализ механизма

В данной работе кинематический анализ выполнен методом планов.

1.2.1 Определение линейных скоростей для четвёртого положения и построение плана скоростей

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

ω₁ = ω₁ = = 21 V_В= ω₁•АВ==21*0.1=2.1

Примем масштаб построения плана скоростей

μ_v=0,021

На плане скоростей: V_В=2.1/μ_v=105мм

Определим скорость точки К

Построив план, получим:

Найдём скорости точек С, D_3, и Е на основании

свойства подобия из пропорциональности отрезков

;

;

;

Найдём скорости точек и

Определим скорость точки D₄:

;

-направляющая долбяка ;

;

Из плана находим

Т.к. звено 5 совершает поступательное движение, то

Величины отрезков на плане скоростей для четвёртого положения приведены в таблице 1.3

Таблица 1.3

Положение		bk	bc	PVk	PVd3	PVe	d3 d4	PVd4
0	105	105	67.5	0	0	0	0	0
4	105	35	12.5	87	150.23	170.6	23	156.5

Значения линейных скоростей точек для четвёртого положения приведены в таблице1.4.

Таблица 1.4

Положение
0	2.1	2..1	1.35	0	0	0	0	0
4	2.1	0.7	0.25	1.74	3	3.4	0.46	3.13