Введение

Теория механизмов и машин – наука, изучающая общие методы структурного и динамического анализа и синтеза различных механизмов, проектирование их схем, механику машин. Важно подчеркнуть, что излагаемые в теории механизмов и машин методы пригодны для проектирования любого механизма и не зависят от его технического назначения, а также физической природы рабочего процесса машины.

Студент должен изучить основные положения и методы тмм, а также приобрести навыки в применении этих методов к исследованию и проектированию кинематических схем механизмов и машин разных типов.

Курсовое проектирование способствует закреплению, углублению и обобщению теоретических знаний, а также применению их к комплексному решению конкретной задачи по исследованию и расчёту механизма.

1. Кинематическое исследование механизма

1.1. Построение плана механизма

По исходным данным вычерчиваем кинематическую схему механизма в масштабе для восьми положений кривошипа.

Действительная длина ведущего звена На чертеже изобразим его отрезком звена . Тогда масштаб длины на плане механизма будет равен:

В этом масштабе вычерчиваем схему механизма. Размеры в мм остальных звеньев в выбранном масштабе определяются соответственно:

;

Выбираем произвольную точку А, изображаем в ней опору и от этой точки начинаем построение. По горизонтали откладываем межосевое расстояние , по вертикали расстояниеи ставим точкуD (опора). Из точки A радиусом описываем окружность, которая является траекторией движения точкиB. Из точки D радиусом описываем окружность, которая является траекторией движения точкиC. Находим крайнее левое и крайнее правое положение ползуна Е. Для этого из точки D делаем засечки на горизонтальной прямой радиусами

Делим окружность СD на восемь равных частей. Из соответствующих точек C делаем засечки радиуса на окружности. Соединив точкиC и В, получим восемь положений звена 2 (шатуна CВ). Точки В соединяем с точкой А. Из точек С делаем засечки радиусом допересечения с горизонтальной прямой по которой движется звено 5 (поршень Е) и отмечаем точки Е.

Соединяя последовательно точки С₀ , С₁,..., С₇ с соответствующими точками Е₀ , Е₁,...., Е₇, получают кинематическую схему механизма в восьми положениях.

1.2. Построение планов скоростей

Скорость точки В:.

,

где -угловая скорость вращения кривошипа.

Вектор скорости точки В перпендикулярен кривошипу АВ.

Точка С принадлежит одновременно двум звеньям: звену 2 и 3. По теореме о сложении скоростей, скорость точки С равна геометрической сумме скорости точки В и скорости точки С в относительном вращении вокруг В:

,

где - вектор скорости точкиС перпендикулярен СD.

- вектор скорости C в относительном вращении вокруг D, перпендикулярен ВC.

Выбираем на плоскости произвольную точку Р – полюс плана скоростей, которая является началом отсчета. Откладываем от точки Р вектор Pb, перпендикулярный звену АB, в направлении линейной скорости точки B. Длину вектора возьмем равной 63 мм. Тогда масштаб плана скоростей равен:

На плане скоростей через точку b проводим прямую, перпендикулярную к звену 2 механизма (это линия вектора ). Через точкуР проводим прямую перпендикулярную шатуну DC ( на ней лежит вектор скорости ). Пересечение этих двух прямых точкаc – является концом вектора .

Скорость точки E.

,

вектор скорости точки E, находится на горизонтальной прямой.

–вектор скорости точки E в относительном движении вокруг C , перпендикулярен EC.

На плане скоростей через точку c проводим прямую, перпендикулярную к звену 4 механизма (это линия вектора ). Через точкуР проводим горизонтальную прямую (на ней лежит вектор скорости ). Пересечение этих двух прямых точкаe – является концом вектора . Строим планы скоростей для8-и положений механизма, измеряем полученные отрезки. Модуль скорости определяем по равенству:

,

На плане скоростей находим середину векторов ab, cb. Ставим соответственно точки S₂, S₄. Вектора рs₂, рs₄ определяют скорости центров масс звеньев 2 и 4. Результат заносим в таблицу 1.1

Таблица 1.1 – Скорости точек и угловые скорости звеньев

Скорости точек	0, 8	1	2	3	4	5	6	7
	1,13
	1,8	0,807	0,66	0,66	0,87	1,13	1,36	1,78
	2,1	1,45	1,13	0,904	0,68	0,65	0,84	1,45
	2,1	0,56	0,48	0,85	0,69	0,50	0,56	0,45
	0	1,37	0,94	0,45	0,096	0,29	0,72	1,45
	1,4	1,2	1,07	0,97	0,81	0,73	0,71	0,97
	1,05	1,34	1,03	0,52	0,34	0,42	0,73	1,45
	10	4,48	3,6	3,7	4,8	6,28	7,55	9,9
	11,67	7,89	6,28	5,02	3,78	3,61	4,67	8,1
	1,75	0,47	0,4	0,71	0,58	1,42	0,48	0,38