- •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
6.3 Порядок выполнения разделов проекта
6.3.1 Динамический синтез рычажного механизма по коэффициенту неравномерности движения
Динамический синтез рычажного механизма по коэффициенту
неравномерности хода решает следующие задачи:
- по заданным структурным и кинематическим условиям спроектировать кинематическую схему рычажного механизма;
- по заданному коэффициенту неравномерности хода машины в период установившегося движения спроектировать специальный маховик, уменьшающий периодические колебания угловой скорости входного звена до заданных коэффициентом пределов.
6.3.1.1 Порядок выполнения работы
Сформулировать цель и задачи первого листа. Из общей схемы машинного агрегата выделить рычажный механизм.
Выполнить структурный анализ рычажного механизма.
Выполнить метрический синтез рычажного механизма, т.е. определить недостающие размеры звеньев.
Вычертить кинематическую схему рычажного механизма в стандартном масштабе в 12-и положениях. За начало отсчета принять крайнее положение механизма, после которого начинается рабочий ход.
Построить траекторию центра масс одного из шатунов механизма.
Построить 12 повернутых на 90° планов скоростей.
Определить скорости точек и угловые скорости звеньев во всех положениях механизма.
Построить график приведенного момента сил в зависимости от угла поворота звена приведения Mn = Mn(1)
Начертить в масштабе диаграмму сил производственных сопротивлений или индикаторную диаграмму, расположив ось абсцисс параллельно перемещению выходного звена. Произвести разметку диаграмм в соответствии с ходом выходного звена и определить силы, действующие на выходное звено во всех положениях механизма.
Заменить машинный агрегат динамической моделью и для всех положений механизма определить значения приведенных к начальному звену моментов сил сопротивления Мnc (для рабочих машин) и моментов движущих сил Мnд (для машин-двигателей).
Построить диаграмму изменения приведенного момента сил Мnc (для рабочих машин) или Мnд (для машин-двигателей) в функции угла поворота 1 звена приведения, т.е. Mnc = Мnc(1) или Мnд = Мnд (1).
Построить диаграмму работ сил сопротивления Aс = Aс(1) (для рабочих машин) или работ движущих сил Ад = Aд (1) (для машин-двигателей) проинтегрировав методом хорд соответственно графики приведенного момента сил
Mnc = Мnc(1) или Мnд = Мnд(1)
Построить график работы движущих сил Ад = Aд(1) (для технологических машин) или работы сил сопротивления Aс=Aс(1) (для машин- двигателей), соединив начало координат с последней точкой диаграммы, т.к. при проектировании маховика принимается условие: для технологической машины движущие силы постоянны, а для машин-двигателей постоянны силы сопротивления.
Построить график приведенного момента движущих сил Мnд = Мnд(1) (для технологических машин) или приведенного момента сил сопротивления Mnc = Мnc(1) (для машин- двигателей), продифференцировав методом хорд соответственно графики Ад = Aд (1) или Aс = Aс(1)
Построить диаграмму изменения кинетической энергии механизма T в функции угла поворота звена приведения 1 , т.е. T = T(1)
Т.к. Т = А , то А=Ад – Ас, т.е. из ординат диаграммы работ движущих сил вычесть ординаты диаграммы работ сил сопротивления.
Для каждого положения механизма, используя динамическую модель, определить значения приведенного момента инерции механизма Jn .
Построить диаграмму изменения приведенного момента инерции механизма в функции угла поворота 1 звена приведения, т.е. Jn = Jn (1)
Диаграмму расположить так, чтобы ось, по которой откладывается угол, была перпендикулярна соответствующей оси диаграммы T = T(Jn)
Построить диаграмму энергомасс Т = T(Jn) (диаграмму Виттэнбауэра) методом исключения общего переменного параметра 1 из диаграмм Т= T(1)
Вычислить значения tgmax и tgmin углов наклона лучей к кривой Виттэн бауэра, соответствующие максимальной тах и минимальной тin угловым скоростям звена приведения.
Определить избыточную работу, проведя к кривой Виттэнбауэра касательные под углом min и max , которые на оси отсекают отрезок, характеризующий избыточную работу.
Определить момент инерции маховика, его диаметр и массу, считая что маховик располагается на оси звена приведения.
Определить истинные значения угловой скорости начального звена cot для всех положений механизма. Для этого воспользоваться диаграммой T=T(Jn).
Построить график изменения угловой скорости входного звена 1 в функции угла поворота 1 начального звена.
Определить положение максимальной нагрузки механизма по диаграмме Mnc = Мnc (1) для технологической машины или Мnд = Мnд (1) для машины-двигателя. За положение максимальной нагрузки принять положение, в котором соответствующий момент имеет максимальное значение.
В выбранном положении определить мгновенное угловое ускорение 1, начального звена.