
- •Теория механизмов и машин
- •Введение
- •1. Структурный анализ плоских механизмов.
- •1.1. Цель и задачи структурного анализа.
- •1.2. Число степеней свободы плоского механизма.
- •1.3. Определение структурной формулы механизма.
- •1.4. Наиболее распространенные при структурном анализе ошибки.
- •2. Структурный синтез механизмов
- •2.1. Основные понятия синтеза механизмов
- •2.2. Задачи синтеза
- •2.3. Основные условия синтеза
- •2.4.Ограничения
- •2.4.1. Условия существования кривошипа
- •2.4.2. Ограничение углов давления в рычажных механизмах
- •2.4.3. Коэффициент изменения средней скорости ведомого звена
- •2.5. Задачи синтеза рычажных механизмов
- •2.6. Синтез кривошипно-коромысловых механизмов
- •2.6.1. Синтез шарнирного четырехзвенника по трем положениям входного и выходного звеньев
- •2.6.2. Синтез шарнирного четырехзвенника по заданному коэффициенту изменения скорости
- •2.6.3. Синтез кривошипно-коромыслового механизма по известному углу размаха коромысла и длине стойки
- •2.7. Синтез кривошипно-ползунных механизмов
- •2.7.1. Синтез кривошипно-ползунного механизма по коэффициенту изменения средней скорости и ходу ползуна
- •2.7.2. Синтез кривошипно-ползунного механизма по заданному ходу ползуна и максимальным углам давления рабочего и холостого ходов
- •2.8. Синтез кулисных механизмов
- •2.8.1. Синтез кулисного механизма по заданному коэффициенту
- •2.8.2.Синтез механизма с вращающейся кулисой
- •3.Кинематический анализ плоских механизмов аналитическим методом.
- •3.1 Определение положений звеньев методом векторного замкнутого контура.
- •3.2 Определение скоростей и ускорений в плоских рычажных механиз- мах аналитическим методом.
- •3.2 Графоаналитический метод (метод планов)
- •3.2.1 Порядок кинематического анализа
- •3.2.2 Построение планов положений механизма
- •3.3 Построение планов скоростей и ускорений плоских механизмов II класса
- •2.4 Построение планов скоростей и ускорений кулисных механизмов
- •Пример 3.3
- •4. Динамический анализ рычажного механизма
- •4.1 Классификация сил, действующих на звенья механизмов
- •4.2 Определение инерционной нагрузки звеньев
- •1.3 Условие статической определимости плоских механизмов с низшими парами
- •1.4 Последовательность определения реакций в кинематических парах
- •1.5 Силовой анализ структурных групп второго класса (диад)
- •4.6 Силовой анализ входного звена
- •4.7 Определение уравновешивающей силы по методу Жуковского
- •4.8 Потери мощности на трение
- •4.9 Методические указания к выполнению раздела курсового проекта по тмм. Динамический анализ рычажного механизма
- •4.9.1 Исходные данные
- •4.9.2 Задачи динамического анализа
- •4.9.3 Объем задания
- •4.9.4 Вопросы для самопроверки
- •5.Анализ и синтез кулачкового механизма.
- •5.1.Объем и содержание задания:
- •5.2.Общие сведения.
- •5.3Построение графиков.
- •5.4.Определение масштабных коэффициентов графиков.
- •2. Масштабный коэффициент времени определяется по формуле:
- •4. Масштабный коэффициент ускорения толкателя или колебателя.
- •5.5.Определение минимального радиуса кулачка.
- •5.6.Построение профиля кулачка
- •Решение:
- •2. Определение масштабных коэффициентов графиков.
- •Определение минимального радиуса кулачка
- •Построение профиля кулачка
- •1. Закон движения толкателя задан графиком ψ-t (рис.3)
- •Решение:
- •1. Построение графиков приведено в случае 1.
- •2. Определение масштабных коэффициентов:
- •4. Построение профиля кулачка.
- •6.Требования к оформлению и защите курсового проекта по тмм.
- •6.1 Общие положения
- •6.1.1 Цель и задачи курсового проектирования
- •6.1.2 Задание на проектирование
- •6.1.3 Содержание проекта
- •6.1.4 Оформление проекта
- •6.1.4.1 Графическая часть
- •6.1.4.2 Расчетно-пояснительная записка
- •6.2. Защита курсового проекта
- •6.3 Порядок выполнения разделов проекта
- •6.3.1 Динамический синтез рычажного механизма по коэффициенту неравномерности движения
- •6.3.1.1 Порядок выполнения работы
- •6.3..1.2 Графическая часть (лист I)
- •6.3..1.3 Пояснительная записка к листу I
- •6.3.2 Динамический анализ рычажного механизма
- •6.3..2.1 Порядок выполнения работы
- •6.3.2.2 Графическая часть (лист 2)
- •6.3.2.3 Пояснительная записка к листу 2
- •6.3.3 Проектирование и кинематическое исследование зубчатой передачи и планетарного механизма
- •6.3.3.1 Порядок выполнения работы
- •6.3.3.2 Графическая часть (лист 3)
- •6.3.3.3 Пояснительная записка к листу 3
- •6.3.4 Синтез кулачкового механизма
- •6.3.4.1 Порядок выполнения работы
- •6.3.4.2 Графическая часть (лист 4)
- •6.3.4.3 Пояснительная записка к листу 4
- •5 Кинематический график (закон движения толкателя в кулачковом) механизме)
- •Пример выполнения курсового пректа по тм
- •Введение
- •1 Динамический синтез рычажного механизма по коэффициенту неравномерности хода машины
- •1.1 Цели и задачи
- •1.2 Структурный анализ рычажного механизма
- •1.3 Выбор масштабных коэффициентов. Описание построения планов положения механизма. Построение диаграммы внешних сил
- •1.4 Двенадцать повернутых на 900 планов скоростей
- •1.5 Динамическая модель рычажного механизма
- •1.6 Определение приведенной силы сопротивления и момента приведенной силы сопротивления
- •1.7 Расчет кинетической энергии и приведенного момента инерции
- •1.8 Построение графиков и кривой Виттэнбауэра
- •1.9 Определение избыточной работы и момента инерции маховика
- •1.10 Определение положения максимальной нагрузки и расчет углового ускорения
- •2 Динамический анализ рычажного механизма
- •2.1 Постановка задач
- •2.2 Построение плана скоростей и ускорений рычажного механизма
- •2.3 Определение инерционной нагрузки звеньев
- •2.4 Силовой анализ методом планов сил
- •2.5 Силовой анализ методом Жуковского
- •2.6 Потери мощности на трение в кинематических парах
- •2.7 Мощность двигателя
- •3. Синтез и анализ зубчатых механизмов
- •3.1 Постановка задачи
- •3.2 Расчет параметров эвольвентного зубчатого зацепления
- •3.3 Построение картины эвольвентного зацепления
- •3.4 Коэффициент торцового перекрытия
- •3.5 Определение передаточного отношения, и подбор чисел зубьев
- •3.6 Построение схемы редуктора и планов скоростей
- •3.7 Построение плана. Аналитический и графический расчет частот вращения
- •4 Синтез и анализ кулачкового механизма
- •4.1 Цели и задачи
- •4.2 Графическое исследование заданного закона движения
- •4.3 Определение масштабных коэффициентов
- •180* Хmax
- •4.4 Определение минимального радиуса кулачка
- •4.5 Построение профиля кулачка и определение радиуса ролика
- •4.6 Диаграмма изменения угла давления. Максимальные скорость и ускорение
- •Контрольные задания с примерами выполнения для студентов заочного курса обучения
- •Пример выполнения задачи 1
- •Пример выполнения задачи 2
- •Решение
- •1. Определим недостающие размеры:
- •2. Строим схему механизма в масштабе
- •3. Определение скоростей точек механизма
- •4. Определение ускорений точек механизма
- •Задача 3.
- •Пример выполнения задачи 3
- •Задача 4 Вариант 0
- •Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Вариант 5
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 9
- •Пример выполнения задачи 4
- •Литература
- •Теория механизмов имашин Учебное пособие к выполнению курсового проекта и контрольной работы по дисциплине «Теория механизмов и машин » для студентов механических специальностей
- •12027 Г. Могилев, пр. Шмидта, 3
4. Масштабный коэффициент ускорения толкателя или колебателя.
Если при построении графиков выполнялось прямое дифференцирование и интегрирование методом хорд или повернутое интегрирование (случаи 1, 2, 3 и 6), то масштабный коэффициент ускорения определяют по формулам:
а) При прямолинейном возвратно-поступательном движении толкателя:
[м/
мм]
где: - масштабный коэффициент скорости толкателя.
-
полюсное расстояние в мм на графике а-1
или а-У.
- масштабный коэффициент времени,
б) При вращательном движении колебателя:
[1/
мм
]
где: - масштабный коэффициент угловой скорости колебателя.
- полюсное расстояние в мм на графике
ε-t
или
ε-ω.
- масштабный коэффициент времени.
При построении графиков методом приращений, масштабные коэффициенты ускорения толкателя и колебателя определяются по формулам соответственно:
[м/
мм]
[1/
мм]
где: и - масштабные коэффициенты скорости толкателя или колебателя соответственно.
- масштабный коэффициент времени.
m - число, показывающее во сколько раз увеличилось приращение линейной или угловой скорости.
- длина участка (расстояния между
вертикалями) в мм по оси абсцисс графиках
V-t
или ω-t.
Если
построение графиков выполнялось сложным
дифференцированием или интегрированием
методом поднормалей, то масштабные
коэффициенты ускорения толкателя
или колебателя
определяется
по формулам соответственно:
[м/
мм]
[1/
мм]
где: и - масштабные коэффициенты скорости толкателя или колебателя.
и
-
масштабные коэффициенты перемещения
толкателя или колебателя.
5.5.Определение минимального радиуса кулачка.
Для определения минимального радиуса кулачка, работающего по роликовому толкателю или колебателю необходимо построить график изменения приведенной скорости центра ролика (толкателя или конца колебателя) в зависимости от его перемещения.
Для определения минимального радиуса кулачка с плоским толкателем необходимо построить график изменения приведенного ускорения толкателя в зависимости от его перемещения.
Приведенной скоростью V называется отношение линейной скорости центра ролика (толкателя или колебателя) к угловой скорости кулачка:
[м]
где:
- линейная скорость толкателя или центра
ролика колебателя, соответствующая его
положению.
-
угловая скорость кулачка.
Приведенным
ускорением
толкателя называется отношение
линейного ускорения толкателя к квадрату
угловой скорости кулачка
[м]
где:
- линейное ускорение толкателя,
соответствующее его положение.
При
построении графиков приведенной скорости
V-S
или приведенного ускорения
-S,
значения перемещения толкателя
(колебателя) и соответствующие им
значения откладываются на графике в
одном стандартном (по Госту) масштабе
или
.
По оси ординат графика откладываются
в принятом масштабе перемещения, а по
оси абсцисс в этом же масштабе - отрезки
приведенных скоростей или ускорений,
соответствующие данным перемещениям.
Соединив на графике концы приведенных
скоростей или ускорения плавной кривой
получим график V-S
или
-S.
Рекомендуемые масштабные коэффициенты или для построения графиков: 0,001 (1:1); 0,002 (1:2); 0,0023 (1:2,3); 0,0005 (2:1); 0,0004 (2,5:1); 0,00025(4:1); 0,0002(5:1).
Значения перемещения толкателя или колебателя и соответствующие им значения приведенных скоростей или ускорений в принятом масштабе или могут быть определены для каждого положения или аналитически или графически.
Перемещения в масштабе или для каждого положения определяются по формулам:
для
толкателя
[мм]
для
колебателя
[мм] - длина дуги конца колебателя.
где:
- текущие значения ординат в мм на
графиках S-t
или ψ-t.
и
- масштабные коэффициенты графиков S-t
или ψ-t.
или - принятый стандартный масштабный коэффициент графика
V-S или -S.
L - длина колебателя в м.
Отрезки приведенных скоростей или ускорений в принятом масштабе или для каждого положения могут быть определены по формулам:
для
толкателя
[мм]
[мм]
для
колебателя
[мм]
где:
и
,
- текущие значения ординат в мм на
графиках V-t
или V-S,
ω-t
или ω-ψ, а-t
или а-S
, , - масштабные коэффициенты графиков V-t или V-S, ω-t или ω-ψ , а-t или а-S соответственно.
- угловая скорость кулачка.
L - длина колебателя в м.
или - принятый стандартный коэффициент графика V-S или -S.
Графическое определение значений перемещений приведенных скоростей или ускорений рассмотрено ниже в примерах 1, 2, 3,4.
По построенному графику приведенной скорости или ускорения в функции от перемещения толкателя (колебателя) определяют минимальный радиус кулачка. Определение минимальных радиусов кулачков с различными типами толкателя (см. А.А.Машков ТММ, 1971г. §8.4 стр.193-201 и примеры: 1,2,3,4 настоящего пособия).