- •Содержание
- •1. Описание работы машины и исходные данные к проектированию
- •Рычажный механизм
- •Зубчатая передача
- •Кулачковый механизм
- •2. Исследование динамики машинного агрегата
- •3. Динамика машинного агрегата
- •3.1 Постановка задачи динамического синтеза и анализа машинного агрегата
- •3.2 Структурный анализ рычажного механизма
- •3.3 Метрический синтез определение размеров звеньев рычажного механизма
- •3.4. Определение кинематических характеристик.
- •3.4.1 Графический метод решения задачи
- •3.4.1.1 Построение плана положений механизма
- •3.4.1.2. Построение плана аналогов скоростей
- •3.4.1.3 Расчет кинематических характеристик графическим методом
- •3.4.2 Аналитический метод решения задачи
- •3.4.2.1. Составление схемы алгоритма аналитический решения задачи
- •3.4.2.2. Расчёт кинематических характеристики в одном положении.
- •3.5 Выбор динамической модели
- •3.6 Построение индикаторной диаграммы двс и расчёт движущей силы для всех 13 положений механизма
- •3.7 Состовление схемы алгоритма расчета приведенного момента движущих сил и расчет в одном конкретном положении.
- •3.8 Состовление схемы алгоритма расчёта переменной составляющей приведенного момента инерции и состовляющих. Расчёт и состовляющих и расчёт контрольных положений
- •3.9 Составление схемы алгоритма по определению постоянной составляющей приведенного момента инерции по методу Мерцалова
- •3.10 Определение закона движения звена приведения
- •3.11 Схема алгоритма программы
- •3.12 Построение кинематических диаграмм движения ползуна
- •3.13 Построение графиков кинематических характеристик рычажного механизма
- •3.14 Построение графика переменной составляющей приведенного момента инерции
- •Построение графика приведенных моментов движущих сил и сил сопротивления.
- •3.16 Построение графика изменения работы движущих сил и сил сопротивления.
- •3.17 Построение графика изменения кинетической энергии машины.
- •3.18 Построение графика изменения угловой скорости и углового ускорения кривошипа.
- •3.19 Определение массы маховика и его параметров
- •3.20 Анализ и выводы по разделу
- •4. Динамический анализ рычажного механизма
- •4.1 Задачи динамического анализа и методы их решения
- •4.2 Кинематический анализ рычажного механизма
- •4.2.1 Построение плана положения механизма
- •4.2.2 Построение плана скоростей всех точек и звеньев механизма.
- •4.2.3 Построения планов ускорений.
- •4.4.3 Определение параметров реакций во всех кинематических парах данной группы
- •4.4.4 Построение планов положения механизма 1-го класса с указанием сил, действующих на звено 1
- •4.4.5 Определение уравновешивающего момента
- •4.4.6 Построение плана сил входного звена
- •4.5 Подготовка исходных данных для расчёта на эвм
- •4.6 Построение годографа реакции
- •4.7 Построение годографа реакции
- •4.9 Построение годографа реакции
- •4.10 Построение графика реакции
- •4.11 Анализ построенных годографов и графиков
- •4.12 Выводы по разделу
- •5.3. Составление схемы алгоритма расчёта кинематических характеристик толкателя
- •Аналог скорости движения толкателя определяется по уравнению:
- •5.4. Расчет значений перемещения толкателя, его аналогов скорости и ускорения для 2-х контрольных положений.
- •Аналог скорости движения толкателя определяется по уравнению:
- •Кинематические характеристики получены для фазового угла:
- •5.5 Построение совмещенной упрощенной диаграммы и определение основных размеров механизма
- •5.6 Составление схемы алгоритма расчета полярных и декартовых координат центрового профиля кулачка
- •5.7 Подготовка исходных данных для эвм. Расчет на эвм.
- •5.8 Построение кинематической диаграммы движения толкателя а) Кинематическая диаграмма перемещения толкателя
- •Б) Кинематическая диаграмма аналога скорости толкателя:
- •В) Кинематическая диаграмма аналога ускорения толкателя.
- •5.9 Построение полной совмещенной диаграммы и определение уточненных значений основных размеров механизма
- •5.10 Построение профиля кулачкового механизма.
- •5.10.1. Построение центрового профиля кулачка.
- •5.11 Расчет полярных и декартовых координат центрового профиля кулачка в двух контрольных положениях
- •5.12 Определения радиуса ролика толкателя, построение действительного профиля кулачка
- •5.14 Выводы по разделу
- •Заключение
3.18 Построение графика изменения угловой скорости и углового ускорения кривошипа.
График изменения угловой скорости представляет собой кривую отклонения угловой скорости от её среднего значения. Масштабный коэффициент . График показывает изменение углового ускорения кривошипа при его движении. Масштабный коэффициент . Для каждого положения вычисляем координаты
Таблица 3.9. Координаты для построения графиков изменения угловой скорости и углового ускорения кривошипа.
№ |
- |
|||||
1 |
1,809 |
0,05 |
36,18 |
129,176 |
20 |
6,4588 |
2 |
1,288 |
0,05 |
25,76 |
-572,064 |
20 |
-28,6032 |
3 |
-0,195 |
0,05 |
-3,9 |
-700,654 |
20 |
-35,0327 |
4 |
-1,597 |
0,05 |
-31,94 |
-533,21 |
20 |
-26,6605 |
5 |
-2,314 |
0,05 |
-46,28 |
-123,422 |
20 |
-6,1711 |
6 |
-2,497 |
0,05 |
-49,94 |
-30,547 |
20 |
-1,52735 |
7 |
-2,38 |
0,05 |
-47,6 |
130,325 |
20 |
6,51625 |
8 |
-1,96 |
0,05 |
-39,2 |
253,254 |
20 |
12,6627 |
9 |
-1,341 |
0,05 |
-26,82 |
299,439 |
20 |
14,97195 |
10 |
-0,592 |
0,05 |
-11,84 |
367,632 |
20 |
18,3816 |
11 |
0,316 |
0,05 |
6,32 |
439,598 |
20 |
21,9799 |
12 |
1,245 |
0,05 |
24,9 |
386,438 |
20 |
19,3219 |
13 |
1,809 |
0,05 |
36,18 |
129,177 |
20 |
6,45885 |
3.19 Определение массы маховика и его параметров
μТ=20Дж/мм; ab=97мм
Находим постоянную составляющую приведенного момента инерции:
Момент инерции маховика определим по формуле:
Выбор параметров маховика: материал маховика – сталь(); форма маховика – диск.
Так как маховик имеет цилиндрическую форму, то его момент инерции определяется по формуле: ;
диаметр маховика принимаем равным
Проверим окружную скорость данного маховика. Она должна быть меньше допускаемой: , для стали 80 – 100 м/c;
Окружная скорость рассчитывается по формуле:
Так как условие выполняется, то диаметр маховика нас устраивает.
Выразим массу маховика: ;
Выразим ширину маховика:
3.20 Анализ и выводы по разделу
Из анализа динамической машины установлено:
1. Для обеспечения вращения звена приведения кривошипа 1 с заданным коэффициентом неравномерности вращения необходимо, чтобы постоянная составляющая приведенного момента инерции была равна .
2. Так как приведенный момент инерции всех вращающихся звеньев , то на вал кривошипа необходимо установить маховик, момент инерции которого и масса которого m = 32,1 кг.
3. Получена графическая зависимость изменения угловой скорости звена приведения кривошипа 1 и графическая зависимость углового ускорения .