ЗМІСТ

Вступ……………………………………………………………………….….....3

Реферат…………………………………………………………………………..4

1 Кінематичний аналіз механізму……………………………………………...5

1. Графічний метод кінематичного аналізу…………………….............5

   1. План швидкостей…………………………………………….5

   2. План прискорень……………………………………………..6

2. Аналітичний метод кінематичного аналізу………………………….8

3. Обчислення роботи позиційних сил двигуна………………………12

   1. Визначення позиційної сили……………………………….12

   2. Визначення функції роботи позиційної сили…………… .14

4. Рухомі маси та їх сили інерції………………………………….....…19

5. Момент інерції двигуна………………………………………………21

6. Функції швидкостей та прискорень двигуна……………………….23

1.7 Визначення реакцій в кінематичних парах…………..……………..25

2 Синтез і аналіз передаточного механізму………………………………….27

2.1 Механічна характеристика двигуна………………………………....28

2.2 Передаточна функція і її числа……………………………................29

2.3 Кінематичні характеристики розбігу……………………………..…31

2.4 Розбіг на окремій передачі…………………………………………...32

2.5 Розбіг на послідовності передач……………………………………..33

2.6 Силові характеристики……………………………………………….36

2.7 Обчислення розбігу екстремального транспортного засобу………39

3 Аналіз кулачкового механізму………………………………………………41

4 Розрахунок основних параметрів зубчастого зачеплення………………....43

Перелік посилань………………………………………………………………...46

ВСТУП

Задачу аналізу механізму ДВЗ представляють дві основні проблеми:

• визначення максимальних навантажень ланок механізму з метою подальшого розрахунку їх міцності;

• визначення функції збудження двигуном крутильних коливань трансмісії, що полягає у визначенні миттєвих значень обертального моменту двигуна, який в ТММ називають зрівноважуючим моментом, а в теорії ДВЗ – індикаторним моментом; його середнє за робочій цикл значення в теорії автомобіля називають крутним моментом двигуна.

Розв’язок даної задачі аналізу проводиться за класичною схемою розв’язку двох послідовних основних задач динаміки механічних систем.

1)В зв’язку з тим, що діючи на механізм сили інерції залежать від прискорень, то спочатку проводять кінематичний аналіз, в якому встановлюється зв’язок між швидкостями, прискореннями рухомих мас та швидкостями, прискореннями колінчастого валу(узагальнена швидкість, прискорення). Потім визначаються миттєві значення швидкості та прискорення колінчастого валу згідно теоремою про зміну кінетичної енергії механічної системи. Але для реалізації вказаної теореми необхідно попередньо скласти наступні функції часу, або кута повороту колінвалу; зведений момент і робота позиційної сили для окремого циліндра та для двигуна в цілому; зведений момент інерції рухомих масі його похідна.

2)При відомих для кожного положення механізму значеннях сил інерції визначається реакції в кінематичних парах механізму згідно з принципом Даламбера, або методом кінетостатики. Цим також визначаються миттєві значення обертального моменту двигуна.

РЕФЕРАТ

Курсовий проект з дисципліни «Теорія механізмів і машин» складається із пояснювальної записки і трьох листів креслень. Пояснювальна записка складається із чотирьох розділів: кінематичний аналіз механізмів, синтез і аналіз передаточного механізму, аналіз кулачкового механізму, зубчасті передачі і механізми.

Перші два розділи КП накреслені на форматі А1, третій розділ на форматі А2.

В першому розділі ми розраховуємо швидкість, прискорення, реакції ДВЗ та викреслюємо годограф механізму.

В другому розділі ми визначаємо передаточні числа двигуна, його потужність, реакції на колеса.

В третьому розділі ми визначаємо переміщення штовхача, а саме досліджуємо його силу інерції.

В четвертому розділі ми розраховуємо зубчасту передачу в залежності від максимального моменту і максимального передаточного числа

1 Кінематичний аналіз механізму

1.1 Графічний метод кінематичного аналізу

Початкові данні:

r = 0.0673 м – радіус кривошипа;

l = 0.3030м - довжина шатуна;

190 с¹ – кутова швидкість вала при максимальній потужності;

- кутове прискорення колінчастого вала.

1.1.1 План швидкостей

Швидкість точки А визначається за формулою:

V_А=ω₁·r=190·0.0673=12.787 м/с

Вектор швидкості точки А на кресленні плану швидкостей розмішується перпендикулярно відрізку АО:

(в бік )

Рівняння швидкості для кривошипно-шатунного механізму :

л.д. + + +

модуль - + -

Відома в рівнянні інформація переноситься на креслення

Приймаємо p- полюс плану швидкостей:

; ;

Швидкість шатуна в його плоско паралельному русі розраховується за формулою:

Вектор швидкості шатуна на кресленні плану швидкостей розмішується перпендикулярно відрізку ВА:

Вектор швидкості точки В на кресленні плану швидкостей розмішується паралельно відрізку ОВ:

Для розв’язання графічної задачі треба визначити масштаб:

Тоді швидкість любої точки системи можливо розрахувати через масштаб

V_B=μ_V·pb=0.1·75.65=7.565м/с

V_BA= μ_V·ab=0.1·111.31=11,131м/с^-1

Кутова швидкість шатуна:

Напрямок визначається мисленим переносом векторав точку В

В ході розрахунку викреслюємо план швидкостей та переносимо його на креслення

1.1.2 План прискорень

Прискорення точки А розкладається на дві складові

Вектор нормального прискорення точки А на кресленні плану прискорень розмішується паралельно відрізку АО:

Кутове прискорення кривошипа

Складаю рівняння рівноваги прискорень

лінія дії + + + + +

модуль - + + + -

- вздовж осі циліндра.

Вектор нормального прискорення шатуна на кресленні плану прискорень розмішується паралельно відрізку ВА

=36,73² ·0,3030=408,7

Вектор тангенціального прискорення шатуна на кресленні плану прискорень розмішується перпендикулярно вектору нормального прискорення шатуна:

Розв’язуємо графічне рівняння.

Для розв’язання графічної задачі треба визначити масштаб:

Приймаємо p- полюс плану прискорень:

Маю розв’язок

=5023,31=1165,5

=5047,27=2363,5

Кутове прискорення шатуна визначається за формулою

== 3846,53с^-2

1.2 Аналітичний метод кінематичного аналізу

Суть методу полягає у складанні залежностей координат і кутів від кута повороту кривошипа()

- головна координата, або узагальнена координата

Складаємо залежність і

Звідси

де:

Швидкість точки В визначається

де - кутова швидкість кривошипа

- кінематична передаточна функція 1-го порядку

Визначаємо кутову швидкість шатуна

Цим визначаються прискорення

де - кутове прискорення кривошипа

Таким чином розрахункові формули у послідовності обчислюємо та заносимо до таблиці

Переміщення розраховуємо за формулами

Кінематичні передаточні функції

Результати розрахунку записуємо до таблиці 1.2.1.

Після цього визначаємо швидкості і прискорення.

Швидкість точки В визначається:

V_B=ω·Z′

a_B=ω²·Z″

Швидкість та прискорення шатуна визначаються за формулами:

ω_ш=ω·β′

ε_ш=ω²·β″

Результати розрахунку записуємо до таблиці 1.2.2.

Таблиця 1.2.1 – Кінематичні функції

φ	Z	Z′	Z″	β	β′	β″
0	0,000	0,000	0,611	0,000	0,222	0,000
30	0,081	0,298	0,490	0,112	0,194	-0,108
60	0,292	0,482	0,195	0,194	0,113	-0,194
90	0,556	0,500	-0,114	0,224	0,000	-0,228
120	0,792	0,384	-0,305	0,194	-0,113	-0,194
150	0,947	0,202	-0,376	0,112	-0,194	-0,108
180	1,000	0,000	-0,389	0,000	-0,222	0,000
210	0,947	-0,202	-0,376	-0,112	-0,194	0,108
240	0,792	-0,384	-0,305	-0,194	-0,113	0,194
270	0,556	-0,500	-0,114	-0,224	0,000	0,228
300	0,292	-0,482	0,195	-0,194	0,113	0,194
330	0,081	-0,298	0,490	-0,112	0,194	0,108
360	0,000	0,000	0,611	0,000	0,222	0,000

Таблиця 1.2.2 – Швидкості та прискорення поршня та шатуна

φ	VB	aB	ωш	εш
0	0,00	2969,16	42,20	0,00
30	56,53	2086,61	36,77	-3856,40
60	91,31	39,93	21,50	-6853,59
90	94,72	-1774,42	0,00	-8018,25
120	72,75	-2390,88	-21,50	-6856,56
150	38,19	-2122,72	-36,77	-3861,47
180	0,00	-1889,90	-42,20	0,00
210	-38,19	-2127,99	-36,77	3856,40
240	-72,75	-2400,91	-21,50	6853,59
270	-94,72	-1787,48	0,00	8018,25
300	-91,31	27,34	21,50	6856,56
330	-56,53	2078,82	36,77	3861,47
360	0,00	2969,16	42,20	0,00