- •Содержание
- •Синтез кулачковых механизмов
- •1.1 Исходные данные для синтеза кулачковых механизмов
- •1.2 Построение кинематических диаграмм.
- •1.3 Синтез кулачкового механизма с роликовым толкателем
- •1.4 Синтез кулачкового механизма с плоским тарельчатым толкателем
- •Проектирование зубчатой передачи
- •2.1 Исходные данные:
- •2.2 Расчет основных геометрических параметров
- •2.3 Расчет вспомогательных геометрических параметров
- •2.4 Проверка качества зацепления по геометрическим показателям
- •2.5 Проверка качества зацепления по удельному скольжению
- •2.6 Выполнение чертежа зубчатой передачи
- •Кинематический и силовой расчет для рычажно-шарнирного механизма.
- •3.1 Исходные данные для расчета
- •3.2 Кинематический анализ
- •3.3 Кинетостатический силовой расчет
- •3.4 Метод н.Е. Жуковского
3.3 Кинетостатический силовой расчет
Построим диаграмму заданной внешней нагрузки, в нашем случае момент сопротивления на коромысло.
Определим по этой диаграмме величину внешней нагрузки в расчетном положении 1.
Определяем угловые ускорения каждого вращающегося звена.
Определяем массы и моменты инерции звеньев механизма по эмпирическим формулам.
m1 = 10*0/06= 0.6 кг
m2 = 10*0.27 = 2.7 кг
m3 = 10*0.2=2 кг
Центр масс кривошипа, шатуна и коромысла располагаем на середине длины каждого звена.
Моменты инерции Jsi (кг*м2) звеньев относительно оси, проходящей через центр масс и перпендикулярной к плоскости движения определяем по эмпирической формуле
Js1 = 0,1∙l12 ∙m1 = 0,1∙0,062∙0.6 = 0.000216 кг*м2
Js2 = 0,1∙l22 ∙m2 = 0,1∙0,272∙2.7 = 0.019683 кг*м2
Js3 = 0,1∙l32 ∙m3 = 0,1∙0,22∙2 = 0.008 кг*м2
Подсчитаем инерционные нагрузки для каждого звена механизма.
Силы инерции
Pu1 =m1as2=0.6*950.7=570.4 H
Pu2 = m2as2 = 2.7*1487.6=4016.7 H
Pu3 = m3as3 = 2.0*565.65=1131.3 H
Моменты сил инерции определяются по формуле
Mu2 = ε2Js2 = 3375.8*0.01968=66.47 Нм
Mu3 = ε3Js3 = 5433*0.008=43.4 Нм
На плане механизма покажем силы и моменты сил от заданной внешней нагрузки и от инерционных нагрузок всех звеньев. Покажем также уравновешивающую силу Рур приложенную перпендикулярно к звену приведения в точке В.
Разделим механизм на группу начальных звеньев (механизм первого класса) и группу Ассура. Вычерчиваем отдельно планы обеих групп. На каждой группе изображаем силы и моменты внешних активных сил и сил инерции. Действие отброшенных звеньев заменяем реакциями во внешних кинематических парах.
Уравнение моментов сил, действующих на звено 2 относительно точки С
H
Уравнение моментов сил, действующих на звено 3 относительно точки С
H
Векторное уравнение сил действующих на группу Ассура
Реакции во внутренней кинематической паре:
Сила в шарнире В со стороны группы Асура на механизм первого класса
R21 = 8934.5 Н R12(n) =8848.8H R03(n) =4683.84H R03 =4780 H
Уравнение моментов сил, действующих на ведущее звено относительно опоры А:
Для группы начальных звеньев нашли уравновешивающую тангенсальную силу Рур приложенную к пальцу кривошипа АВ
Рур=5333.8H
Определяем реакцию в опоре А.
Векторное уравнение сил действующих на ведущее звено:
R01=7513.3 H
3.4 Метод н.Е. Жуковского
Целью метода является определение уравновешивающей силы без подробного силового анализа и поиска реакций в кинематических парах. При этом проверяется правильность определения уравновешивающей силы методом кинетостатики.
Вычерчиваем повернутый на 900 план скоростей механизма. В соответствующих точках повернутого плана скоростей проложим заданную внешнюю нагрузку и инерционные силы звеньев. В точке В приложим уравновешивающую силу Рур. Моменты сил инерции, приложенные к шатуну, кулисе и кривошипу заменяем парами сил и уже вектора сил прикладываем в соответствующие точки рычага Н.Е. Жуковского.
Составим уравнение равновесия рычага Н.Е. Жуковского и определим величину уравновешивающей силы Рур.
Уравнение моментов сил действующих на повернутый план скоростей относительно полюса Р:
Величину уравновешивающей силы, определенную по методу кинетостатики и по методу Н.Е. Жуковского, вносим в таблицу на листе силового расчета. Сравниваем полученные результаты и заполняем таблицу
-
Угловая скорость звена приведения постоянная
Метод расчета
кинетостатический
по Н.Е. Жуковскому
Уравновешивающая сила в Н
5330.9
5334
% расхождения
0,07%
Список использованной литературы
Карелина М.Ю. Методические указания к курсовому проекту по теории механизмов. – М.: МАДИ (ГТУ), 2009.
Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. – М.: Наука, 1988.
Журнал для лабораторных работ по ТММ. – М.: МАДИ (ГТУ), 2008.