- •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
5.2. Расчет сил инерции и моментов инерции
5.3. Анализ силового нагружения звеньев механизма, построение групп Ассура и начального звена
Группа Ассура ВВП:
Составляем уравнение суммы моментов относительно т. D:
Строим план сил для группы ВВП. Масштабный коэффициент:
Группа Ассура ВВВ:
Составляем уравнение суммы моментов относительно т. С:
Составляем уравнение суммы моментов относительно т. А:
Строим план сил для группы ВВВ. Масштабный коэффициент:
Ведущее звено:
Составляем уравнение суммы моментов относительно т. О:
Строим план сил для ведущего звена:
Проверка с помощью рычага Жуковского
Вспомогательным рычагом Жуковского называется повернутый на 90° в любую сторону план скоростей механизма, принимаемый за абсолютно твердое тело, имеющее возможность вращаться вокруг неподвижной точки – полюса плана скоростей. Теорема Жуковского гласит, что если система сил, приложенных к механизму, находится в равновесии, то вспомогательный рычаг под действием тех же сил, приложенных на плане к концам скоростей тех же точек механизма, к которым они действительно приложены, также находится в равновесии.
Запишем уравнение для повернутого на 90° плана скоростей в 11 положении механизма:
Расхождение составляет:
5.4. Определение мгновенного кпд рычажного механизма
Радиусы цапф вращательных кинематических пар примем равными:
Мощность, затрачиваемая на трение во вращательной кинематической паре А:
Общая мощность, необходимая для преодоления сил трения во всех кинематических парах:
Приведенный к кривошипу 1 момент сил трения:
Мгновенный КПД рычажного механизма:
Общий КПД механизма:
Требуемая мощность двигателя:
По данной частоте вращения двигателя и мощности определяем тип двигателя:
Тип: 4АС80В4J3 – асинхронный двигатель;
; ; ;
; ;
Вывод: двигатель при работе не должен выходить в генераторный режим, т.к. при этом он будет оказывать тормозящее воздействие на механизм, что сопровождается изменением направления сил в кинематических парах. По естественной механической характеристике видно, что значения максимальной и минимальной скорости механизма заставят работать двигатель только в генераторном режиме, такая работа двигателя недопустима. Для того, чтобы обеспечить работу двигателя необходимо изменить передаточное отношение привода, при этом должно соблюдаться соотношение δ≤δн.доп..