- •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.
Лекция 24.
План лекции.
6.4. Кинематический анализ кулачковых механизмов.
6.5. Синтез кулачковых механизмов
6.6. Проектирование по кинематическим параметрам. Построение профиля кулачка при поступательном движении толкателя.
6.7. Проектирование по динамическим параметрам.
6.8. Силы, действующие в кулачковом механизме. Явление заклинивания. Критический угол давления.
6.4. Кинематический анализ кулачковых механизмов.
Основная задача кинематического исследования кулачкового механизма заключается в определении перемещений, скоростей и ускорений ведомого звена по заданным размерам механизма, профилю кулачка и закону его движения. Решение этой задачи может быть выполнено следующими методами:
1) аналитическим, (для чего необходимо иметь уравнение кривой профиля),
2) графическим, (метод нахождения последовательных положений ведомого звена с последующим построением кинем.диаграмм),
3) методом построения планов скоростей и ускорений,
4) методом замены высших пар низшими.
Воспользуемся вторым методом. На рис. 6.IIа изображен аксиальный кулачковый механизм.
Рис.6.IIа,б. Анализ аксиального кулачкового механизма.
Поворачивая кулачок на равные углы, находим положения толкателя. Строим график S1=f(t)(рис .6.IIб) или S=f1(). Затем методами графического дифференцирования строим графики V=f2(t) и a=f3(t).
6.5 Синтез кулачковых механизмов.
В зависимости от задач, поставленных при проектировании кулачкового механизма, применяются два основных метода:
1. Проектирование по кинематическим параметрам.
2. Проектирование по динамическим параметрам.
В первом случае минимальным радиусом кулачка задаются; во втором - его определяют, исходя из динамических условий работы кулачкового механизма.
6.6 Проектирование по кинематическим параметрам. Построение профиля кулачка при поступательном движении толкателя.
Чтобы спроектировать профиль кулачка кулачкового механизма необходимо иметь:
1) Кинематическую схему механизма (вид кулачкового механизма).
2) Закон движения ведомого звена в функции ведущего S() или () (рис.6.11)
3) Основные размеры: r0 - радиус основной шайбы кулачка; e-величина эксцентриситета кулачка.
4) Направление угловой скорости вращения кулачка
Будем строить профиль кулачка при поступательном движении толкателя. Пусть закон движения S() задан графически и имеет 4 фазы. Масштабные коэффициенты построения s , .
Разобьем фазу удаления и фазу приближения на несколько равных интервалов (рис. 6. II) и в каждый момент времени определим ординату, изображающую в масштабе перемещение толкателя.
На чертеже отметим центр вращения кулачка Ok, проведем окружности радиусом основной шайбы r0 и радиусом e , покажем направление движения толкателя (6.12).
6.4 Проектирование по динамическим параметрам. Определение текущих углов давления. Аналог скорости
толкателя.
Угол давления и угол передачи связаны с геометрическими параметрами кулачка определенными соотношениями. Определим эти соотношения, для чего рассмотрим кулачковый механизм с поступательным толкателем (рис.6.16). Обозначим:
- текущий радиус профиля;
Vk1 - скорость точки К , принадлежащий кулачку;
Vk2 - скорость точки К , принадлежащей толкателю. Рис.6.16 К определению угла давления.
Из рис.6.16 следует, что: Vk2 = Vk1 + Vk2 k1 ,kfe пропорционален AKO, откуда
Величинаds/dt является аналогом скорости толкателя.Аналог скорости перепендикулярен скорости толкателя и зависит только от закона движения. S=f(k). Из AKC
Эксцентриситет может быть отложен и вправо и влево от оси кулачка. Общий вид формулы для определения угла давления:
Из полученной формулы можно сделать следующие выводы:
а) Угол давления зависит от величины и расположения эксцентриситета e.
б) С увеличением r0 уголуменьшается.
в) Увеличение угла давления ведет к увеличению и скорости толкателя Vk2, что улучшает кинематические условия, т.е условия воспроизведения заданного закона движения, но ухудшает динамические условия.
Если через ось вращения кулачка провести линию, параллельную нормали nn, а через конец толкателя провести линию, параллельную х до перенесения их в точке В, то имея в виду, что ВК=АО, получим:
BK=AO=ds/d
Угол КВО равен углу передачи =900-, величина которого остается неизменной независимо от положения центра О на линии ВО, которая является геометрическим местом возможных положений оси вращения кулачка. На этой линии ось вращения кулачка можно наметить в любом месте. Таким образом, при заданных d1S и ds/d построение геометрического места возможных положений оси вращения кулачка для выбранного положения толкателя сводится к проведению луча из конца отложенного отрезка ВК=ds/d и под заданным углом .