
- •Исходные данные.
- •1. Структурный анализ механизма.
- •Структурная формула механизма
- •1.2 Синтез механизма
- •1.3 Кинематический анализ механизма
- •1.3.1 Графический метод (описание построения пс и пу) Построение плана скоростей
- •План ускорений
- •1.3.2 Графо-аналитический метод.
- •Результаты графоаналитического метода анализа.
- •Выводы по результатам кинематического анализа
- •2. Синтез зубчатой передачи
- •2.1. Расчёт прямозубой цилиндрической передачи.
- •2.2. Кинематический анализ привода машины и синтез планетарной передачи
- •3. Силовой расчёт механизма
- •Определение силы полезного сопротивления
- •Рычаг Жуковского
- •4.Синтез кулачкового механизма
- •5. Расчет маховика
- •Список литературы
3. Силовой расчёт механизма
Определение силы полезного сопротивления
Сила
полезного сопротивления определяется
по заданной диаграмме
.
Из диаграммы видно, что на поршень
действует сила полезного сопротивления
лишь в положениях 0 – 6, причем во всех
положениях она постоянна. Величина её
равна
(Н).
Определение результирующих сил инерции звеньев
,
где: mзв – масса звена (см. исх. данные)
-
ускорение центра масс звена
,
,
,
а – масштаб плана ускорения
(Н)
(Н)
(Н)
(Н)
Знак минус означает, что сила инерции направлена в противоположную сторону вектора ускорения центра масс.
Результирующая сила инерции прикладывается в точке "К" – центр качения кулис. Центр качения кулисы определяется следующим образом:
В центре масс кулисы S3 восстанавливается перпендикуляр S3N к O2С.
На перпендикуляре откладывается величина радиуса инерции кулисы в масштабе изображения кулисы.
Точка N соединяется с центром вращения О2 кулисы и восстанавливается к О2N в точке N перпендикуляр NK.
Точка К пересечение перпендикуляра NK с осью О2S3 кулисы является центром качения кулисы.
В точке К прикладывается вектор силы инерции силы, направленный в сторону, противоположную направлению вектора ускорения центра масс кулисы.
Определяется момент инерции кулисы:
,
где:
mзв – масса звена (См. исходные данные)
lзвена – длина звена
а – масштаб плана ускорений
(Нм),
(Нм),
(Нм).
Определение сил тяжести звеньев
Сила тяжести кулисы АВ
(Н)
Сила тяжести кривошипа О2С
(Н)
Сила тяжести шатуна CD
(Н)
Сила тяжести ползуна D
(Н)
Определение давления в кинематических парах
Определение давления в кинематических парах механизма начинается с анализа последней (от ведущего звена) присоединительной группы и заканчивается последним переходом от группы к другой силовым анализом ведущего звена.
Группа "Поршень D – Шатун СD"
Реакция
R3,4
раскладывается на составляющие
Составляется
уравнение моментов сил действующих на
четвертое звено относительно точки
"D".
,
т.е.
(Н).
Составляется
уравнение моментов сил действующих на
четвертое звено относительно точки
"С".
,
т.е.
(Н).
Общее
уравнение равновесия всей группы:
,
по которому определяетсяR0,5=78,78
H,
R3,4
=
892,39 Н.
R4,5 = 891,4 Н.
Группа "Кривошип О2С – Кулиса ВА"
Реакция
R2,3
раскладывается на составляющие
Составляется
уравнение моментов сил действующих на
третье звено относительно точки "О2".
,
т.е.
(Н).
Составляется
уравнение моментов сил действующих на
третье звено относительно точки "В".
,
т.е.
(Н).
Составляется уравнение моментов сил действующих на второе звено относительно точки "В"
,
т.е.
(Н).
Общее
уравнение равновесия всей группы:
,
по которому определяется
R n0,3 = 504,48 H, R n1,2 = 643,1 Н.
Равновесие ведущего звена ОА
На зубчатое колесо действуют следующие силы: давление кулисы АВ – R1,2; давление опоры ОА –R0,1; уравновешивающая сила Ру.
Линия действия уравновешивающей силы Ру совпадает с направлением линии зацепления зубчатой пары Z1 – Z2.
Определяется плечо силы Ру относительно оси зубчатого колеса Z2:
(мм)
Составляется
уравнение :
;
;
(Н).
Общее
уравнение равновесия всей группы:
по которому определяетсяR0,1
= 308,7 H.