Министерство образования Республики Беларусь
Белорусский государственный университет транспорта
Кафедра «Техническая физика и теоретическая механика»
Расчетно-графическая работа №2
по дисциплине «Прикладная механика»
Раздел «Теория механизмов и машин»
Вариант 29.3
Выполнил Проверил
Студент гр. УК-21 ст. преподаватель, к.т.н.
Иванов В.В. Макеев С.В.
Гомель
2008
Содержание
1 ЗАДАНИЕ 4
2 СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ МЕХАНИЗМА 5
3 КИНЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МЕХАНИЗМА. 7
4 ДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МЕХАНИЗМА 15
1 Задание
Исходные данные:
Длины звеньев механизма:
lО1А
= 35 мм;
lAB = 60 мм;
lBC = 110 мм;
lO2B = 65 мм;
lCD = 75 мм;
lDE = 100 мм;
X1 = 50 мм; Y1 = 80 мм; Y2 = 100 мм;
Частота вращения: n = 1250 об/мин.
Удельная масса звеньев: q = 15 кг/м.
Сила сопротивления движению ведомого звена: Fсопр = 1,5n1 = 1875Н.
Р
исунок
1 - Кинематическая схема механизма
2 Структурный анализ механизма
П
роизведём
структурный анализ механизма:
Рисунок 2 - Кинематическая схема механизма
Определим степень подвижности механизма по формуле:
W=3n-2pн-pв,
где n - число подвижных звеньев;
pн - число низших кинематических пар;
pв - число высших кинематических пар;
Для данного механизма имеем: n=5; pн =7; pв =0;
,
Таким образом, механизм имеет одну степень свободы.
Для определения класса механизма рассмотрим группы Ассура.
Разбиваем механизм на группы Ассура (рис.3).
Рисунок 3 – Разбивка механизма на группы Ассура
Определяем ведомое и ведущее звено:
звено 1 – ведущее;
звено
5 – ведомое;
все остальные звенья – промежуточные.
Определяем класс механизма:
Так как класс механизма определяется наивысшим классом, входящей в него группы Ассура, то из кинематической схемы механизма (рис.3) мы видим, что данный механизм имеет второй класс.
Определяем формулу строения механизма:
Механизм имеет следующую формулу строения:
ГАI+ГАII+ГАII.
3 Кинематический анализ механизма.
3.1 Построение планов положений.
Отрезок, изображающий на чертеже длину кривошипа O1A принимаем равным 40 мм.
Строим кинематическую схему механизма в масштабе:
где µ-масштаб плана положения;
lO1A- действительная длина O1A (м);
O1A - длина звена O1A на кинематической схеме в (мм).
(м/мм)
Определяются координаты шарниров и место положения направляющей, а также длины звеньев механизма на чертеже с учетом масштабного коэффициента:
O1A = lO1A/ μl = 0,08/0,002 = 40 мм
O2B = lO2B/ μl = 0,120/0,002 =15 мм
AB = lAB/ μl= 0,14/0,001 =140 мм
AC = lAC/ μl= 0,01/0,001 =100 мм
BC = lBC/ μl= 0,14/0,001 =140 мм
O2B = lO2B/ μl= 0,20/0,001 =200 мм
CD = lCD/ μl= 0,22/0,001 =220 мм
Аналогично определяются размеры: x1 = 260 мм, y1 = 60 мм и y2 = 40 мм.
Методом засечек строим 12 планов положения механизма. В качестве нулевого принимаем такое положение ведущего звена, при котором точка А занимает крайнее верхнее положение. Проводится окружность радиуса О1А, делится на 12 равных частей, отмечаются соответствующие точки. Для каждого из 12 положений ведущего звена методом засечек определяются положения всех остальных звеньев механизма.
Все построения выполняются сплошными тонкими линиями, после чего исследуемое положение механизма выделяем сплошной основной линией.