- •Астраханский государственный технический университет
- •1. Проектирование кулачкового механизма
- •1.1. Структурный анализ
- •1.2. Определение фазовых углов кулачка
- •1.3. Построение кинематических диаграмм движения толкателя
- •1.4. Определение основных размеров кулачкового механизма
- •1.5. Построение диаграммы изменения угла давления
- •2. Проектирование и исследование зубчатого механизма
- •2.1.Структурный анализ зубчатого механизма
- •2.2. Подбор чисел зубьев
- •2.3. Синтез эвольвентного зубчатого зацепления
- •2.4. Построение графика удельного скольжения
- •2.4. Построение графика удельного давления
- •3. Проектирование рычажного механизма
- •3.1. Структурный анализ
- •3.2. Расчет размеров звеньев по заданным условиям
- •3.3. Кинематический анализ
- •4. Динамическое исследование рычажного механизма
- •4.1. Определение сил сопротивления и сил движения, массовых сил
- •4.2. Определение приводимого момента сил, построение диаграммы
- •4.3. Определение суммарного приведенного момента
- •4.4. Построение диаграммы Виттенбауэра. Определение закона движения звена приведения
- •4.5. Определение момента инерции маховика, закона движения звена приведения механизма с маховиком
- •4.7. Определим размеры маховика и место его установки
- •5. Силовой расчет рычажного механизма
- •5.1. Определение линейных ускорений центров масс и угловых ускорений звеньев
- •5.2. Расчет сил инерции и моментов инерции
- •5.3. Анализ силового нагружения звеньев механизма, построение групп Ассура и начального звена
- •5.4. Определение мгновенного кпд рычажного механизма
4.5. Определение момента инерции маховика, закона движения звена приведения механизма с маховиком
Средняя (за цикл) угловая скорость кривошипа:
Необходимый момент инерции маховых масс, приведенный к валу кривошипа:
Определим величину угловой скорости звена приведения с маховиком:
Определим кинетическую энергию механизма с маховиком:
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
омега c мах |
6.32 |
6.25 |
6.17 |
6.29 |
6.41 |
6.5 |
6.55 |
6.53 |
6.44 |
6.3 |
6.19 |
6.21 |
4.7. Определим размеры маховика и место его установки
Момент инерции маховика и его масса зависят от его местоположения в кинематической цепи механизма. Чем выше частота вращения вала, тем меньше его размеры при вычисленном моменте инерции первой группы звеньев, обеспечивающем движение начального звена с номинальной средней угловой скоростью и заданным коэффициентом неравномерности движения.
Примем, что:
Тогда получим:
5. Силовой расчет рычажного механизма
Силовой расчет – важнейший из этапов при проектировании, заключающийся в определении действующих на звенья механизмов сил, знание которых необходимо для расчета деталей на прочность и износ, для определения мощности двигателя и т.п. Кинетостатический расчет ведется на основе уравнений равновесия в форме Даламбера. Применительно к механизмам принцип Даламбера можно сформулировать так: если к звену механизма наряду с внешними силами приложить силы инерции, то под действием этих сил и реакций в кинематических парах звено можно рассматривать условно находящимся в равновесии. Следовательно, для определения неизвестных сил можно применять обычные уравнения равновесия.
5.1. Определение линейных ускорений центров масс и угловых ускорений звеньев
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
ε |
-1.451 |
-4.831 |
22.968 |
30.949 |
19.24 |
10.123 |
1.736 |
-10.474 |
-21.335 |
-22.886 |
-16.733 |
-4.26 |
εmx |
1.075 |
-20.141 |
5.222 |
31.836 |
27.034 |
18.005 |
4.478 |
-14.877 |
-30.999 |
-32.698 |
-14.061 |
18.174 |
εmx_ |
0.052 |
-0.967 |
0.251 |
1.529 |
1.298 |
0.865 |
0.215 |
-0.714 |
-1.489 |
-1.57 |
-0.675 |
0.873 |
Рассчитаем новый масштабный коэффициент:
Далее строим план ускорений для 11 положения механизма.
Рассмотрим 0 положение механизма:
Пересчитаем новый масштабный коэффициент:
Далее строим план ускорений для 0 положения механизма.