1 Структурный анализ механизма

1) Схема мех-ма

Рисунок 1.1 - Структурная схема кривошипно-ползун-ного механизма

2. 1 – кривошип – совершает полный оборот вокруг своей оси;

2 – шатун – звено, которое совершает плоско-параллельное движение;

3 – ползун – совершает возвратно-поступательное движение;

2. О, А, В– кинематические пары 5-го класса, низшие вращательные;

С- кинематическая пара 5-го класса, низшая, поступательная;

2. W=3n-2P-P=3•3-2•4-0=1

где: n-число подвижных звеньев;

P- число кинематических пар четвертого класса;

P- число кинематических пар пятого класса;

2. Лишних степеней свободы нет;

6) Пассивных связей нет;

7. Высших кинематических пар нет;

8. Отсоединили группу Ассура 2-го класса, состоящую из звеньев

9. 2,3 осталось ведущее звено и стойка

W=3n-2P-P=3•1-2•1-0=1

7. Групп Ассура 3-го класса нет

8. Групп Ассура 4-го класса нет

7. 2-ойкласс механизма, потому что наивысший класс группы Ассура, который входит в состав механизмавторой.

2.Кинематический анализ механизма.

Определение недостающих размеров

Длина кривошипа, м

(1.1)

где: S-ход ползуна

Длина шатуна, м

(1.2)

где: - действительная длина звеньев АВ механизма, м;

- действительная длина звеньев ОА механизма, м;

-отношение дины кривошипа к длине шатуна

Расстояние центра масс шатуна от точки А кривошипа, м

, м (1.3)

2.1 Определение перемещений

Масштабный коэффициент перемещений, м/мм

(2.1)

где: - длина шатуна, м;

- длина отрезка, изображающего шатун на чертеже, мм.

Длина кривошипа на чертеже, мм

(2.2)

где: - длина кривошипа, м;

- масштабный коэффициент перемещений, м/мм.

мм;

Расстояние центра масс шатуна от точки А кривошипа на чертеже, мм

(2.3)

где: - расстояние центра масс шатуна от точки А кривошипа, мм;

- масштабный коэффициент перемещений, м/мм.

мм;

Таблица 2.1- Величины отрезков, показывающих в масштабе =0,01 м/мм размеры звеньев кривошипно-ползунного механизма на чертеже

,м	0,39	1,56	0,78
,мм	39	156	78

Строим восемь положений механизма . За нулевое положение принята верхняя мертвая точка ползуна.

Выбираем на чертеже положение неподвижной точки О и направляющей ХХ. Проводим окружность радиусом =39мм и делим ее на 8 частей. Из точек ,,,…,радиусом =156мм отмечаем положение ползуна ,,,…,, получим 8 положений механизма. Третье положение механизма, заданное для силового расчета, выделим более толстой линией.

2.2. Определение скоростей

Определение скорости ведущего звена

Скорость в точке О=0;

Скорость точки А вычисляется из уравнения (2.4)

; (2.4)

где: -относительная скорость (характеризует скорость в точке А относительно точки О)

; (2.5)

где: - угловая скорость кривошипа, рад;

- длина кривошипа, м;

; (2.6)

где: - частота вращения кривошипа, _об/мин.

n=1500 _об/мин.

;

;

Рисунок 2.1- определение скорости ведущего звена

Определение скоростей группы Асура

Скорость точки В вычисляется из уравнения (2.7)

; (2.7)

и условия

,

где: - вектор скорости точки А;

-вектор скорости точки В относительно точки А;

Рисунок 2.2 Определение скорости группы Ассура

Выбор масштаба скоростей

; (2.8)

где: - численное значение вектора скорости точки А, м/с;

- длина отрезка, изображающего на чертеже вектор скорости точки А, мм

Выберем на чертеже полюс плана скоростей и параллельным переносом векторов строим план скоростей (рисунок 2.3)

Рисунок 2.3 построение плана скоростей

Скорость точки находим из теоремы подобия (2.9).

мм; (2.9)

где: - расстояние точки от точки А на чертеже плана скоростей,

- расстояние центра масс шатуна от точки А кривошипа, м;

АВ- длина шатуна, м;

ab- величина отрезка на чертеже, изображающего вектор скорсти точки В относительно точки А, мм.

Соединив точку с полюсом Р, получим графическое изображение вектора скорости точки . Значения скоростей точек определяем измерением отрезков на чертеже с учетом масштабного коэффициента.

Угловая скорость шатуна,

; (2.10)

где: - численное значение вектора скорости точки В относительно точки А, м/с;

- длина шатуна, м.

Планы скоростей для остальных 7 положений механизма строятся аналогично.

Величины отрезков, изображающих на чертеже скорости характерных точек механизма и численные значения скоростей заносим в таблицы 2.2 и 2.3 .

Таблица 2.2- Величины отрезков, изображающих в масштабе скорости ,,и

Отрезок	Значение отрезка в положении
	0	1	2	3	4	5	6	7
оа, мм	61,26
ob, мм	0	51,1	61,26	35,54	0	35,54	61,26	51,1
мм	30,63	51,94	61,26	44,98	30,63	44,98	61,26	51,94
ab, мм	61,26	44,01	0	44,01	61,26	44,01	0	44,01
, мм	30,63	22	0	22	30,63	22	0	22

Таблица 2.3- Численные значения скоростей ,, и

Скорость	Значение скорости в положении
	0	1	2	3	4	5	6	7
, м/с	61,26
, м/с	0	51,1	61,26	35,54	0	35,54	61,26	51,1
, м/с	30,63	51,94	61,26	44,98	30,63	44,98	61,26	51,94
, м/с	61,26	44,01	0	44,01	61,26	44,01	0	44,01

Определяем угловые скорости шатуна в заданных положениях механизма

;

;

;

;

.

Таблица 2.4- Значения угловых скоростей шатуна

Величина угловой скорости в положении,
0	1	2	3	4	5	6	7
39,27	28,21	0	28,21	39,27	28,21	0	28,21