- •Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту по тмм
- •Содержание
- •I. Структурный анализ и кинематическое исследование рычажного механизма…………………………………………………………………………
- •II. Силовой расчет механизма………………………………………………..
- •IV. Проектирование кинематической схемы планетарного редуктора и построение картины эвольвентного зацепления зубчатых колёс…...…..
- •I. Структурный анализ и кинематическое исследование рычажного механизма.
- •1.1 Структурный анализ механизма
- •1.2 Синтез механизма
- •1.3 Построение схемы и исследование движения звеньев механизма
- •1.4 Построение планов скоростей
- •1.5 Построение планов ускорений
- •1.6 Построение диаграммы перемещения s(t), скорости υ(t) и ускорения a(t) точки в ползуна 3
- •Лист №2
- •II. Силовой (кинетостатический) расчет механизма.
- •2.1 Определение нагрузок на звенья механизма
- •2.2 Определение реакций в кинематических парах механизма
- •2.2.1 Группа звеньев 4 – 5
- •2.2.2 Группа звеньев 2 – 3
- •2.2.3 Силовой расчёт входного звена механизма
- •2.3 Определение уравновешивающей силы методом жесткого рычага н.Е. Жуковского. Проверка кинетостатического исследования механизма
- •Лист №3
- •III. Проектирование кулачкового механизма с плоским толкателем
- •3.1 Задание и данные для расчетов
- •3.2 Построение диаграмм движения толкателя
- •3.3 Определение минимального радиуса профиля кулачка
- •3.4 Построение профиля кулачка
- •Лист №4
- •IV. Проектирование кинематической схемы планетарного редуктора и построение картины эвольвентного зацепления зубчатых колёс
- •4.1 Описание схемы зубчатого механизма
- •4.2 Подбор чисел зубьев планетарного редуктора
- •1. Заданное передаточное отношение:
- •4.5 Построение картины эвольвентного зацепления
- •4.6 Определение коэффициента перекрытия
- •Список литературы
1.5 Построение планов ускорений
Построение планов ускорений рассмотрим для второго положения механизма. Так как кривошип ОА вращается с постоянной угловой скоростью, то точка А будет иметь только нормальное ускорение, величина которого равна:
а направленно оно параллельно звену ОА от точки А к точке О.
Определяем масштабный коэффициент плана ускорений:
Последовательность построения плана ускорений рассмотрим для второго положения механизма.
Из произвольной точки π – полюса плана ускорений откладываем вектор параллельно звену ОА от точки А к точке О.
Для построения точки В и В' составим и решим графические уравнения:
Ускорение направлено параллельно ОВ проведенное через полюс π.
Ускорение направлено параллельно ОВ' проведенное через полюс π.
Определим модули нормальных ускорений:
Нормальное ускорение направлено параллельно звену АВ от точки В к точке А (центру вращения).
Нормальное ускорение направлено параллельно звену АВ' от точки В' к точке А.
Определяем длину отрезков в миллиметрах, изображающие нормальные ускорения:
Тангенциальные составляющие ускорений ипо абсолютной величине неизвестны, но известны по направлению. Они направлены перпендикулярно соответствующим звеньям механизма АВ и А'В или перпендикулярно нормальным составляющим.
Согласно первому векторному уравнению через точку а плана ускорений проводим прямую, направленную вдоль звена АВ в направлении от точки В к точке А и на ней откладываем отрезок anb=14 мм, величина которого в масштабе соответствует величине вектора нормальной составляющей ускорения .
Через точку nb перпендикулярно звену АВ (или тоже самое, что перпендикулярно ) проводим направление вектора тангенциального ускорения, до пересечения с линей действия вектора(параллельно к ОВ, проведенный через полюс π). Получим точку В.
Согласно второму векторному уравнению через точку а плана ускорений проводим прямую, направленную вдоль звена АВ' в направлении от точки В' к точке А и на ней откладываем отрезок anb'=4,84 мм. величина которого в масштабе соответствует величине вектора нормальной составляющей ускорения .
Через точку nb' перпендикулярно звену АВ' проводим направление вектора тангенциального ускорения , до пересечения с линей действия вектора(параллельно к ОВ', проведенный через полюс π). Получим точку В'.
Для определения ускорений точек S2 и S4 – центров тяжести звена 2 и звена 4 воспользуемся теоремой подобия. Замеряем отрезки и
Откладываем полученные значения отрезков от точки а по векторам и, получим точкиS2 и S4, соединяем их с полюсом π.
Определяем действительное значение ускорений:
План ускорений для положений механизма 1 и 10 строим аналогично. Ускорение всех точек звеньев механизма и их отрезки сводим в таблицу 4.
Таблицу 4. Абсолютные и относительные ускорение точек
звеньев механизма и их отрезки в миллиметрах
Обозначение |
Единица |
Положение механизма | ||||
1 |
2 |
10 | ||||
πа |
мм |
74 |
74 |
74 | ||
аА |
м/с2 |
7,396 |
7,396 |
7,396 | ||
πb |
мм |
88 |
73,5 |
33 | ||
аB |
м/с2 |
8,800 |
7,350 |
3,300 | ||
πb' |
мм |
14 |
28 |
79 | ||
аB' |
м/с2 |
1,400 |
2,800 |
7,900 | ||
πS2 |
мм |
79 |
72 |
50 | ||
аS2 |
м/с2 |
7,900 |
7,200 |
5,000 | ||
πS4 |
мм |
50 |
54,5 |
76 | ||
аS4 |
м/с2 |
5,000 |
5,450 |
7,600 | ||
nbb |
мм |
0 |
35,5 |
76 | ||
|
м/с2 |
0 |
3,550 |
7,600 | ||
nb'b' |
мм |
75 |
64,5 |
0 | ||
|
м/с2 |
7,500 |
6,450 |
0 | ||
ab |
мм |
14 |
38 |
81 | ||
аBA |
м/с2 |
1,400 |
3,800 |
8,100 | ||
ab' |
мм |
75 |
65 |
5 | ||
аB'A |
м/с2 |
7,500 |
6,500 |
0,500 |
Угловые ускорения звеньев определяются на основе построенных планов ускорений.
Входное звено 1 вращается равномерно с постоянной угловой скоростью. Следовательно, его угловое ускорение равно нулю:
Модули угловых ускорений второго и четвертого звеньев для второго положения механизма можно найти по формулам:
Таблица 5. Значение угловых ускорений шатуна АВ и АВ' в с-2
Обозначение |
Единица |
Положение механизма | ||
1 |
2 |
10 | ||
ε2 |
с-2 |
0 |
22,187 |
47,500 |
ε4 |
с-2 |
46,875 |
40,312 |
0 |
Определим направления угловых ускорений звеньев 2 и 4. Чтобы определить направление углового ускорения ε2 необходимо вектор относительного тангенциального ускорения с плана ускорений (на плане ему соответствует вектор) перенести в точку В механизма, а точку А условно закрепить. Векторбудет вращать точку В звена 2 относительно А по часовой стрелки, а, следовательно, и угловое ускорение будет направленно по часовой стрелке.
Угловое ускорение звена 4 будет направленно против часовой стрелки т.к. вектор будет вращать точку В звена 2 относительно А против часовой стрелки.