- •Государственное образовательное учреждение высшего
- •Лекция 13. Уравновешивание звеньев.
- •1.2. Механизмы современной техники.
- •1.3. Задачи и основные методы теории механизмов и машин.
- •План лекции
- •1. 5. 2 Классификация кинематических пар по числу связей.
- •1.5.3 Степень подвижности кинематической цепи.
- •5. 7 Избыточные связи.
- •План лекции
- •1. 5. 6 Принцип образования механизмов по Ассуру.
- •1. 5. 7 Избыточные связи
- •1. 5. 8 Классификация механизмов по общим свойствам.
- •1.5.9 Виды механизмов.
- •Тема 2
- •2. 2 Графический метод кинематического анализа - метод кинематических диаграмм.
- •2. 2. 1 Определение положений звеньев, построение траекторий точек и кинематических диаграмм.
- •2. 2. 2 Графическое дифференцирование.
- •2.2.3 Графическое интегрирование.
- •2.3 Графоаналитический метод кинематического анализа - метод планов скоростей и ускорений.
- •2.3.1 Построение планов скоростей и их свойства.
- •2.3.2 Построение планов ускорений и их свойства.
- •2.3 Графоаналитический метод кинематического анализа - метод планов скоростей и ускорений.
- •2.3.1 Построение планов скоростей.
- •2.3.2 Построение планов ускорений.
- •2. 4 Аналитические методы кинематического анализа.
- •2.5 Метод преобразования координат.
- •2.5.1. Определение положений точек в незамкнутых кинематических цепях.
- •2.5.2 Определение положений точек в замкнутых кинематических цепях.
- •2.5.3 Определение положения точек в пространственных кинематических цепях.
- •2.5.4 Уравнения преобразования координат для кинематических пар.
- •2.5.5 Определение положения захвата пространственного манипулятора в неподвижной системе координат.
- •2.5.3 Определение положений точек звеньев в пространственных кинематических цепях.
- •2. 14 Преобразование координатных систем.
- •2.5.4 Уравнения преобразования координат для конкретных кинематических пар,
- •5. 5 Определение положения захвата пространственного манипулятора в неподвижной системе координат.
- •Лекция 8
- •2.5.6 Определение положения точек в плоских механизмах
- •2.5.7 Определение положений точек, скоростей и ускорений
- •2.5.6 Определение положений точек в плоских механизмах векторным методом.
- •2.5.7 Определение угловых скоростей и ускорений звеньев и линейных скоростей и ускорений точек плоских механизмов. Аналоги скоростей и ускорений.
- •3.1. Введение в динамику машин.
- •3.2.1 Классификация сил.
- •3.1 Введение в динамику машин.
- •3.2. Силы, действующие в машинах.
- •3.2.1 Классификация сил.
- •2. Силы движущие и силы сопротивления.
- •3.2.2 Определение сил инерции.
- •3.3. Реакции в кинематических парах.
- •3.4.Кинетостатический расчет механизмов.
- •3.4.1 Задачи кинетостатики механизмов.
- •3.4.2 Условия статической определимости групп звеньев.
- •3.4.3 Графоаналитический метод кинетостатического расчета групп второго класса.
- •2. Группа 2-го вида
- •3.4.4 Аналитический метод кинетостатического
- •3.4.5 Кинетостатика ведущего звена.
- •3.4.4 Аналитический метод кинетостатического
- •Лекция 12.
- •3.5.1 Трение в поступательных кинематических
- •3.5.2 Трение во вращательной кинематической паре.
- •3. 6. Передача работы и мощности. Кпд машин. Коэффициент потерь.
- •3.6.1 Кпд поступательной кинематической пары.
- •3.6.3. Определение кпд механизма.
- •3.6.4 Кпд соединенных машин.
- •Лекция 13.
- •3.7.1 Общие условия уравновешивание вращающихся масс.
- •3.7.2 Статическое уравновешивание.
- •Уравновешивание в общем случае или динамическое уравновешивание.
- •3.7.4 Статическая и динамическая балансировка вращающихся масс.
- •Лекция 14
- •3.7.6. Уравновешивание шарнирного четырехзвенника.
- •3.8. Движение машин под действием заданных сил.
- •3.8.1. Режимы движения машины.
- •3.8.2. Характеристика внешних сил.
- •3.8.5 Определение приведенных моментов инерции и моментов сил кривошипно – ползунного механизма.
- •3.8.8 Уравнения движения в дифференциальной форме.
- •Разрешим уравнение (3.57) относительно углового ускорения
- •Лекция 17.
- •3.8.13 Определение момента инерции маховика.
- •Лекция 18.
- •3.8.16 Уравнения движения машины с учетом упругости звеньев.
- •4. 2. Основные и дополнительные условия синтеза. Ограничения при синтезе.
- •4. 3. Методы оптимального синтеза.
- •4. 4. Синтез механизмов на основании заданной целевой функции.
- •4. 5. Интерполяционный метод синтеза механизмов.
- •Лекция 20.
- •4.6. Синтез механизмов методом наилучшего приближения функций.
- •4.7. Метод квадратичного приближения.
- •4.6. Синтез механизмов методом наилучшего приближения функций.
- •4.7. Метод квадратичного приближения.
- •Тема 5 Синтез плоских рычажных механизмов (4 часа)
- •5.2 Синтез четырехзвенного кривошипно-ползунного коромыслового механизма по трем положениям аналитическим методом.
- •5.3 Синтез четырехзвенного кривошипно-коромыслового механизма по двум крайним положениям коромысла, коэффициенту изменения средней скорости и допускаемому углу давления.
- •План лекции
- •5.4.2 Синтез кривошипно-ползунного механизма.
- •5.4.З Синтез кулисного механизма.
- •Тема 6.
- •9.2. Фазы движения толкателя
- •9.3. Обоснование выбора закона движения
- •Лекция 24.
- •6.5 Синтез кулачковых механизмов.
- •6.6 Проектирование по кинематическим параметрам. Построение профиля кулачка при поступательном движении толкателя.
- •6.4 Проектирование по динамическим параметрам. Определение текущих углов давления. Аналог скорости
- •Лекция 25
- •6.10. Графическое определение текущих углов давления.
- •6.11 Аналитический метод определения основных размеров кулачкового механизма по заданному допускаемое углу давления.
- •6.12. Силовой расчет кулачкового механизма.
- •Глава 7. Синтез зубчатых зацеплений. (12 часов).
- •7.2. Основная теорема зацепления. Полюс зацепления. Центроиды колес.
- •7.3. Цилиндрическая эвольвентная зубчатая передача..
- •7.1 Виды зубчатых механизмов
- •7.2. Основная теорема зацепления. Полюс зацепления. Центроиды колес.
- •7.3. Цилиндрическая эвольвентная зубчатая передача.
- •Окружность
- •Окружность
- •5. Эвольвента - кривая без перегибо
- •7.5 Элементы и свойства эвольвентного зацепления
- •7.6. Коэффициент перекрытия
- •Лекция 28.
- •7.8. Внутреннее зацепление (рис.7.9)
- •7.9. Реечное зацепление (рис.7.10)
- •7.10. Изготовление зубчатых колес.
- •Лекция 29.
- •7.14. Толщина зуба по произвольной окружности.Условие отсутствия заострения
- •7.15. Условие отсутствия подрезания
- •Лекция 30
- •7.17 Проектирование зубчатых передач. Выбор коэффициента смещения.
- •7.18 Косозубая цилиндрическая передача.
- •Лекция 31
- •7.21 Передачи с перекрещивающимися осями.
- •7.21.1 Винтовая передача.
- •7.21.2 Червячная передача.
- •Тема 8. Синтез механизмов с подвижными осями. Лекция 32.
- •8.1 Планетарные и дифференциальные механизмы.
- •8.1 Планетарные и дифференциальные механизмы.
- •Тема 9. Основы теории машин - автоматов. ( 4 часа)
- •9.1.2. Управление от копиров.
- •9.1.3. Следящий привод.
- •9.2. Виды манипуляторов и промышленных роботов.
- •Промышленные роботы
- •9.3. Рабочий объем манипулятора и классификация движений захвата
- •9.4. Влияние расположения кинематических пар манипулятора на его маневренность
- •9.5 Структурный синтез манипуляторов
- •9.6 Зоны обслуживания, угол и коэффициент
- •Список литературы.
5.4.2 Синтез кривошипно-ползунного механизма.
Пусть для механизма, изображенного на рис 5.6 заданы: ход рабочего звена Smax расстояние между осью вращения кривошипа и крайним правым положением ползуна xmax, то длину кривошипа r аксиального кривошипно-ползунного механизма определяют из соотношения r = ОА= Smax/2
Длина шатуна АВ=l= xmax -Smax/2
Рис 6.6 Синтез аксиального кривошипно-ползунного
механизма по величине Smax .
Если во время рабочего хода значения углов давления не должны превышать допустимые, а угол давления /рис 5.6/ аксиального механизма не удовлетворяет этому условию, то необходимо спроектировать дезаксиальный механизм /рис.5.7/.
Рис. 5.7 Синтез дезаксиального кривошипно-ползунного механизма по заданным величинам Smax , g .
Основные размеры дезаксиального механизма при заданных Smax ,g и отношении длины кривошипа к длине шатуна определяются по следующим формулам:
r=
a=r- sing
где, =r/ /обычно принимается <0.25/
m=- sing
5.4.З Синтез кулисного механизма.
Как правило механизм проектируется по заданным: К - коэффициенту изменения .средней скорости и Smax - полному перемещению ведомого звена./рис.5.8/.
Угол размаха кулисы 3 определится по заданному коэффициенту К по формуле (5.4)
3=1800 sin((K-1)/(K+1))
Рис.
5.8 Синтез кулисного механизма по заданным
К и Smax
CB== Smax(2 sin32)
Ддя механизма с качающейся кулисой должно быть выполнено условие ОС > ОА.
Траектория точки А кривошипа касается крайних положений кулисы, причем длина кривошипа должна быть, по возможности, большей, так как при ее увеличении уменьшается давление в кинематических парах механизма» Крайнее верхнее положение пальца А кривошипа /точка Н/ нужно брать так, чтобы траектория пальца кривошипа не пересекала линию В1В2.
Таким образом, для определения всех параметров механизма нужно подобрать центр кривошипа 0 так, чтобы окружность, являющаяся траекторией точки А, вписывалась в равнобедренный треугольник в высотой ОН и сторонами, совпадающими с крайними положениями кулисы.
Обозначив в соответствии с рис 5.8 отношение
rв= sin32=
получим
Smax2= sin32=(rв) =
Откуда =Smax2.
Тема 6.
СИНТЕЗ КУЛАЧКОВЫХ МЕХАНИЗМОВ (6 часов)
Лекция 23.
План лекции.
6.1. Кулачковые механизмы. Структура, назначение и классификация.
6.2. Теоретический и рабочий профиль кулачка.
6.3. Законы движения толкателя.
6.1. Назначение и классификация
Кулачковым называется механизм, в состав которого входит кулачок.
Кулачок - это звено, имеющее элемент высшей пары, выполненный в виде поверхности переменной кривизны.
Задавая соответствующий профиль кулачка, можно получить любой закон движения. В этом - основное его преимущество. Наряду с простотой конструкции механизма оно обусловливает широкое применение его в станках, машинах - автоматах, устройствах управления и так далее.
К недостаткам относятся: невозможность передачи больших усилий из-за наличия высшей кинематической пары и сложность изготовления профиля кулачка. Поэтому кулачковые механизмы обычно выполняют функции управления и используются как вспомогательные механизмы.
Этапы проектирования кулачковых механизмов:
1. Выбор структурной схемы.
2. Выбор закона движения толкателя.
3. Определение основных размеров.
4. Построение профиля кулачка.
5. Проверочный силовой и динамический расчет.
Ведущим, как правило, является кулачок.
Кулачковые механизмы классифицируют:
1. По характеру движения кулачка: с поступательным (рис. 9.1, а) и вращательным (рис. 9.1, б) движением.
2. По характеру движения толкателя: с поступательно движущимся толкателем (рис. 9.2, а) и с качающимся толкателем (коромыслом) (рис. 9.2, б).
3. По конструкции толкателя: с заостренным (рис. 9.1), тарельчатым (рис. 9.3. а), грибовидным (рис. 9.3, б) и с роликом (рис. 9.2, б). В последнем случае уменьшается износ, так как трение скольжения заменяется трением качения.
Число степеней свободы механизма с заостренным толкателем (n= 2, Pн
=2, Рв =1):
W = 3n - 2Pн - Pв = 3·2 - 2·2 - 1 = 1.
Для механизма с роликовым толкателем (n = 3, Рн = 3, Рв = 1):
W = 3n - 2Рн - Pв = 3·3 - 2·3 - 1 = 2.
Ролик вносит местную подвижность.
4. По характеру замыкания высшей кинематической пары: с силовым замыканием (под действием силы тяжести, пружины) (рис. 9.1, 9.4, а) и геометрическим (рис, 9.4, б).
5. По характеру движения звеньев в пространстве: плоские (рис. 9.2, 9.3), когда звенья движутся в одной или параллельных плоскостях, и пространственные (рис. 9.4, в).