43

Министерство образования Российской Федерации

УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПОДБОР ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

ЗВЕНЬЕВ РЫЧАЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ

Методические указания

к курсовому проектированию

по теории механизмов и машин

для студентов механических специальностей

Уфа 2004 г.

Министерство образования Российской Федерации

УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра основ конструирования механизмов и машин

ПОДБОР ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

ЗВЕНЬЕВ РЫЧАЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ

Методические указания

к курсовому проектированию

по теории механизмов и машин

для студентов механических специальностей

Уфа 2004 г.

Составители: Б.И.Гурьев, О.Ф.Васильева

УДК 621.833 (07)

ББК 34.444 (я7)

Подбор геометрических параметров звеньев рычажных механизмов: Методические указания к курсовому проектированию по теории механизмов и машин для студентов механических специальностей / Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т: Сост.: Б.И.Гурьев, О.Ф.Васильева – Уфа, 2004. - 84 с.

В методических указаниях описывается процесс геометрического синтеза рычажных механизмов при курсовом проектировании по теории механизмов и машин.

Ил. Табл. Библ.: назв.

Рецензенты: канд. техн. наук, доц. Русак Л.Л.

канд. техн. наук, доц. Мардимасова Т.Н.

 Уфимский государственный авиационный технический университет, 2004

ВВЕДЕНИЕ

Кафедра ОКМиМ издала в 2000 г. методические указания и сборник заданий на курсовую работу по теории механизмов и машин «Анализ и синтез зубчатых, рычажных и кулачковых механизмов».

Настоящее пособие предназначено для облегчения процедуры синтеза рычажных механизмов, т.к. эта часть работы нередко вызывает у студентов значительные затруднения.

Рассматриваемые в пособии схемы механизмов систематизированы и пронумерованы так же, как и в указанном сборнике заданий.

Кафедра ОКМиМ намерена использовать настоящее пособие не только в типографском виде, но и в виде набора электронных файлов, поскольку каждому студенту к его заданию может потребоваться не более двух - трех страниц текста; именно этим объясняется примененный авторами способ макетирования пособия, когда статья, относящаяся к каждому механизму, начинается с новой страницы.

Расчетные уравнения и формулы ориентированы на получение механизмов с заранее заданными кинематическими свойствами и предполагают использование компьютерной среды CAMAC.

Кинематическая схема 01

Рис. 1.1

Заданы:

H - ход рабочего звена (ползуна 5);

коэффициент изменения средней скорости хода ползуна

, ( 1.1)

где и- углы поворота кривошипаOA за время рабочего и холостого ходов ползуна 5 соответственно;

соотношения длин звеньев:

; ; ( 1.2)

(коэффициенты a и b задаются в виде диапазонов).

Требуется рассчитать и выбрать размеры OA, OC, CB и BD.

Решение

Рис. 1.2

Если за время рабочего хода ползуна 5 (рис. 1.2) кривошип OA поворачивается на угол , а за время холостого хода - на угол, то справедливы соотношения

( 1.3)

отсюда находим

. ( 1.4)

На расчетной схеме (рис. 1.2) показаны два крайних положения механизма; очевидно, что длина кулисы должна быть равна

CB = 0.5 H; ( 1.5)

поскольку из DOCA¢ следует соотношение

, ( 1.6)

то, сопоставляя ( 1.2 ) и ( 1.6 ), найдем длины остальных звеньев:

; ; . ( 1.7)

Поскольку величины  и  заданы в виде диапазонов, то значения размеров OA и BD при расчете по (1.7) допускают округление, которое не влияет на величину хода ползуна H; однако, из-за округления этих размеров возможно искажение коэффициента изменения средней скорости хода ползуна, т.к.

; ( 1.8)

. ( 1.9)

Новое значение коэффициента не должно отличаться от заданного более, чем на 2%.

Угловая координата кривошипа OA в момент начала рабочего хода ползуна

; (1.10)

в (1.10) следует подставлять , найденное из (1.8).

Кинематическая схема 02

Рис. 2.1

Заданы:

H - ход рабочего звена (ползуна 5);

соотношения длин звеньев:

; ;( 2.1)

(коэффициенты ,  и  задаются в виде диапазонов).

Требуется рассчитать и выбрать размеры OA, OC, CB и BD.

Решение

На рис. 2.2 показана расчетная схема для определения длин звеньев OC, BC и BD.

Рис. 2.2

Поскольку и- крайние положения ползуна 5, то величина хода, где

( 2.2)

или, с учетом (2.1)

( 2.3)

подставляя (2.3) в выражение , получим

. ( 2.4)

Зная OC, из формул ( 2.1) найдем поочередно OA, BC и BD.

Результаты вычисления размеров OC, OA, BC и BD (особенно, если производилось их округление) желательно проверить подстановкой в (2.2) и в формулу . Найденное таким способом значениеH не должно отличаться от заданного более, чем на 2%.

Найдем угловую координату кривошипа OA в момент начала рабочего хода ползуна из формул:

вспомогательные углы

; ( 2.5)

; ( 2.6)

искомая угловая координата кривошипа

; ( 2.7)

Напоминаем, что в (2.5) – (2.7) следует подставлять значения oc, oa, bc и bd, полученные в результате подбора и последующего округления длин звеньев. Кинематическая схема 03

Рис. 3.1

Заданы:

H - ход рабочего звена (ползуна 5);

коэффициент изменения средней скорости хода ползуна

, ( 3.1)

где и- углы поворота кривошипаOA за время рабочего и холостого ходов ползуна 5 соответственно;

соотношения длин звеньев:

; ( 3.2)

(коэффициенты a и b задаются в виде диапазонов).

Требуется рассчитать и выбрать размеры OA, OC, CB и BD.