6 Содержание проекта

6.1 Кинематический анализ механизма

1. Построить механизм в одном из его положений. Обычно это первое положение, определяемое углом φ.

2. Построить план скоростей и ускорений по найденным значениям угловой скорости и углового ускорения входного звена.

3. Определить значения угловых и линейных параметров звеньев и точек механизма, полученных методом планов.

4. Определить эти же параметры аналитическим методом, сравнить их значения со значениями, полученными методом планов, и при расхождениях , не превышающих 5 %, ввести входные и выходные параметры в компьютер и получить распечатки.

6.2 Силовой анализ механизма

1. Произвести силовой анализ механизма и определить реакции в кинематических парах и уравновешивающую силу.

2. Построить безмасштабный план скоростей, повернутый на 90º и методом рычага

Н.Е. Жуковского определить уравновешивающую силу.

3. Ввести в компьютер все входные параметры по кинематическому и силовому анализу и получить распечатку по силовому анализу.

6.3 Синтез и анализ кулачкового механизма

Выполнить:

1. Для поступательно движущегося или коромыслового толкателя (в зависимости от задания) определить все кинематические параметры. В дальнейшем, для удобства , ведомое звено кулачкового механизма будем называть просто толкателем или коромыслом в зависимости от вида его движения.

2. Построить диаграмму аналогов скоростей.

3. Определить радиус начальной шайбы кулачка и построить центровой профиль кулачка.

4. Составить таблицу входных данных и расчитать на ЭВМ центровой профиль кулачка.

5. По данным, выведенным на печать, построить центровой профиль кулачка на построенном ранее профиле.

6. Провести кинематическое исследование планетарной (дифференциальной) передачи графическим и аналитическим методами и сравнить результаты.

7. Ввести данные в ЭВМ и получить распечатку.

6.4 Синтез и анализ зубчатого механизма

Выполнить:

1. По заданным параметрам определить основные размеры зубчатых колес.

2. Построить картину зацепления.

3. Показать на чертеже теоретическую линию зацепления и выделить на ней практическую часть .

4. Показать на чертеже и определить дугу зацепления .

5. Выделить рабочие участки профилей зубьев.

6. Определить коэффициент перекрытия двумя способами: аналитическим и с помощью данных, полученных на чертеже зубчатого зацепления. Проверить значение коэффициента перекрытия с помощью ЭВМ и получить распечатку.

7. Построить в масштабе схему планетарного механизма и построить для него картины линейных и угловых скоростей.

8. Определить передаточное отношение между входным и выходным звеньями планетарной части механизма аналитическим методом и сравнить полученный результат с результатом, полученным графическим методом.

9. Ввести необходимые данные в компьютер и получить распечатку.

7 Пояснения и методические указания к выполнению проекта

7.1 Кинематический анализ механизма

Необходимо построить рычажный механизм в положении, заданным углом наклона входного звена к оси абсцисс. Под этим чертежом строятся план скоростей и план ускорений. Необходимо учесть, что на этой половине листа больше не будет построений, и следовательно, эти три чертежа необходимо распределить так, чтобы они максимально заняли отведенную площадь листа, тем более, для того, чтобы планы скоростей и ускорений дали меньше погрешности, необходимо строить их как можно крупнее.

Масштабы построения планов скоростей и ускорений необходимо выбрать такими, чтобы длинна первого вектора была в пределах 60-80 мм, и при этом значение масштаба выражалось бы удобным числом.

Следующий этап, представляющий собой аналитический метод исследования механизма, выполняется только в пояснительной записке.

АНАЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД

Этот раздел рассмотрим на примере.

Входные данные:

Вычерчиваем схему механизма без масштаба в положении, примерно соответствующем принятому для исследования. Пусть это будет первое положение механизма. (рисунок 1)

Сначала рассмотрим первый контур механизма, состоящий из подвижных звеньев 1,2,3. Построим его в крайнем правом (нулевом) положении.

Исследуем контур основного механизма.

Определим узлы звеньев.

Составим векторное уравнение:

Спроектируем данное уравнение на оси X и Y:

(1)

Из 1-ого уравнения найдём угол

Продифференцируем систему (1) по времени:

(2)

Из 1-ого уравнения найдём угловую скорость

Из 2-ого уравнения найдём скорость

Продифференцируем систему (2) по времени:

(3)

Из 1-ого уравнения найдём угловое ускорение

Из 2-ого уравнения найдём релятивное ускорение

Переходим к исследованию присоединительной группы 2(5):

Рассмотрим контур МВК’:

Обозначим:

Угол будет равен:

Составим векторную сумму:

Спроектируем данное уравнение на оси X и Y:

(4)

Из 2-ого уравнения поворотом на угол найдём длину

Из 2-ого уравнения поворотом на угол найдём длину

Продифференцируем систему (4) по времени:

(5)

Из 2-ого уравнения поворотом на угол найдём линейную скорость

т.к. звенья 2 и 4 соединены поступательно.

Из 1-ого уравнения поворотом на угол найдём линейную скорость

Продифференцируем систему (5) по времени:

(6)

Из 2-ого уравнения поворотом на угол найдём релятивное ускорение

Из 2-ого уравнения поворотом на угол найдём релятивное ускорение

где: т.к. звенья 2 и 4 соединены поступательно.

Входные данные:

Погонная масса

Сила сопротивления

Строим механизм в масштабе длины При этом расстояниевыбираем из условия. ()

Построение плана скоростей (рисунок 2)

Определим скорость точки В конца кривошипа:

Откладываем вектор , при этом получается масштаб, равный:

Построив план скоростей, определяем все линейные и угловые скорости точек и звеньев механизма:

Учтём, что , т.к. звенья 2 и 4 соединены поступательно.

Построение плана ускорений (рисунок 3)

Определим ускорение точки В конца кривошипа:

Принимая среднюю угловую скорость входного звена за постоянную величину, получаем:

Из полюса откладываем векторпараллельно звену АВ в сторону центра вращения кривошипа и обозначаем конец этого вектора буквойb. При этом масштаб плана ускорений получается равным:

.

Построив план ускорений, определяем все линейные и угловые ускорения точек и звеньев механизма:

Учтём, что , т.к. звенья 2 и 4 соединены поступательно.

Таблица сравнения результатов

№	Параметры	Результаты полученные графически	Результаты полученные аналитически	Расхождение результатов в %
1.		10	10,179	1,76
2.		900	901,2486	0,14
3.		2,875	2,883	0,28
4.		35	-34,469	1,52
5.		0,45	-0,4546	1,01
6.		0,9	0,9008	0,09
7.		41	-41,6136	1,48
8.		62,8	-61,994	1,28