ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФАКУЛЬТЕТ ЭЛЕКТРОНИКИ И ПРИБОРОСТРОЕНИЯ

Кафедра «Приборостроение, метрология и сертификация»

Т.П. Киселева

Методические указания по выполнению расчетно-графической работы

по дисциплине «Теория механизмов приборов»

Специальность 200101 «Приборостроение»

Орел 2007

Автор: кандидат технических наук,

доцент кафедры «ПМиС» Т.П. Киселева

Рецензент: кандидат технических наук,

доцент кафедры «ПМиС» Б.А. Егоров

Методические указания содержат теоретические сведения по кинематическому исследованию механизмов, построению положений и перемещений звеньев, построению кинематических диаграмм скоростей и ускорений, построению планов скоростей и ускорений, а также в них изложен порядок выполнения расчетно-графической работы.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1 Цель работы

2 Оформление расчетно-графической работы

3 Краткие теоретические сведения по выполнению расчетно-графической работы

4 Последовательность выполнения расчетно-графической работы

Список литературы

Приложение А. Форма титульного листа.

Приложение Б. Схемы механизмов.

ВВЕДЕНИЕ

В процессе проектирования приборов и устройств должны быть решены задачи анализа и синтеза проектируемого прибора, должна быть разработана кинематическая схема, обеспечивающая с достаточным приближением воспроизведение требуемого закона движения. Для выполнения этих задач студент – будущий инженер должен приобрести навыки в применении методов анализа и синтеза механизмов приборов различных типов, в том числе кинематического анализа.

Настоящие методические указания содержат теоретические сведения по кинематическому исследованию механизмов приборов, описание последовательности выполнения расчетно-графической работы, список рекомендуемой литературы.

1 ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Целью работы является закрепление знаний, полученных на лекционных и практических занятиях по дисциплине «Теория механизмов приборов», приобретение навыков кинематического исследования механизмов, необходимых при проектировании механизмов приборов.

2 ОФОРМЛЕНИЕ РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ

Расчетно-графическая работа оформляется на листах стандартного формата А4 (297 × 210 мм). Форма титульного листа расчетно-графической работы представлена в Приложении А.

Варианты заданий определяются преподавателем.

Расчетно-графическая работа должна содержать:

- титульный лист;

- содержание;

- исходные данные,

- решение;

- выводы;

- список использованных источников в соответствии с ГОСТ 7.32-2001.

Текст расчетно-графической работы должен быть выполнен в соответствии и ГОСТ 2.105.

3 Краткие теоретические сведения

Задача кинематического исследования механизма состоит в определении:

- положений механизма в различные моменты времени;

- траекторий некоторых точек звеньев;

- величины и направления линейных скоростей и ускорений точек, угловых скоростей и ускорений звеньев.

Для механизмов с одной степенью подвижности задаются законом движения одного из звеньев, обычно главного вала машины. Это звено называют ведущим.

Определение перечисленных кинематических характеристик производится в пределах одного периода (цикла) установившегося движения механизма для нескольких положений, что дает возможность с достаточным приближением решить поставленную задачу. Траектории некоторых точек механизма нужны для определения хода звеньев, определения очертаний контура прибора.

С помощью планов скоростей определяют приведенную массу (без знания которой нельзя определить момент инерции маховика), закон движения прибора и т.д.; планы ускорений нужны для нахождения сил инерции звеньев.

Кинематическое исследование механизмов производят в предположении, что ведущие звенья вращаются с постоянной угловой скоростью, несмотря на то, что в действительности угловая скорость вращения кривошипа не является постоянной. Такое допущение делается ввиду небольшого расхождения между средней и действительной угловой скоростью кривошипа, а также облегчает построение планов ускорений.

3.1 Построение положений звеньев механизма

Для решения этой задачи должны быть заданы:

- кинематическая схема механизма;

- размеры всех звеньев механизма;

- закон движения ведущего звена.

Принимается, что ведущее звено вращается с постоянной скоростью. Механизм изображается в виде схемы в соответствии с его геометрическими параметрами, при этом определяются положения неподвижных точек вращения и направляющих. На схему наносится ряд положений ведущего звена, для которых требуется определить положения всех звеньев механизма. Положения остальных звеньев механизма, соответствующих заданным положениям ведущего звена, определяются методом засечек. При вычерчивании следует указать масштаб чертежа - число, показывающее, сколько единиц некоторой величины изображает один миллиметр чертежа, которое соответствует частному от деления действительной величины звена на длину отрезка в мм, изображающего это звено на схеме.

Построение траектории какой-либо точки механизма производят в последовательности:

- вычерчивают механизм в нескольких положениях в пределах одного цикла его работы;

- в начерченных положениях механизма отмечают положения точки, траектория которой должна быть построена;

- найденные положения точки соединяют последовательно между собой плавной кривой.

В некоторых случаях траекторией точки является дуга кривой, по которой она двигается сначала в одном, а затем в обратном направлении. Расстояние между крайними положениями точки на ее траектории в этом случае называют ходом точки.

В большинстве случаев полезно за начальное (нулевое) положение механизма выбирать то его положение, в котором ведомое звено занимает одно из крайних положений.