- •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
- •2.2. Задачи синтеза
- •2.3. Основные условия синтеза
- •2.1. Основные понятия синтеза механизмов
- •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
- •1.3 Выбор масштабных коэффициентов. Описание построения планов положения механизма. Построение диаграммы внешних сил
- •1.2 Структурный анализ рычажного механизма
- •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
3.6 Построение схемы редуктора и планов скоростей
Для построения схемы необходимо определить масштабный коэффициент:
s = r8/ [r8] = 0,208/ 104 = 0,002 м/мм
Далее необходимо определить основные размеры (радиус делительной окружности) зубчатых колес по формуле (3.6.1):
ri = mzi/ 2, (3.6.1) c. 250 [4]
где zi – число зубьев соответствующего колеса
– колесо 1 и 4
r1 = mz1/ 2 = 5*40/2 = 100 мм = 0,1 м.;
– колесо 2 и 5
r2 = mz2/ 2 = 5*20/2 = 50 мм = 0,05 м.;
– колесо 3 и 6
r3 = mz3/ 2 = 5*80/2 = 200 мм = 0,2 м.
Согласно полученным размерам, соблюдая соосность и заданные условия, чертим в масштабе схему редуктора. На схеме указываем все звенья, вводим обозначения осей и характерных точек механизма.
После построения схемы можно приступать к построению плана скоростей. Проводим вертикальную ось у-у и проецируем на нее характерные точки: сопряжения колес механизма A, B, C, D и оси О, О1 и ОН. Причем ось О и О1 – неподвижная, а ось ОН – подвижная.
Далее, для каждого звена механизма, определяя скорости каких-либо двух точек, строим линии, каждая из которых представляет собой план скоростей для соответствующего звена и позволяет определить линейную скорость любой его точки и его угловую скорость.
Построение начнем с определения скорости точки А колеса 1:
VA= 1* r1, (3.6.2) с. 303 [4]
где 1 – угловая скорость первого звена (колесо z1),
1 = n1/ 30 = 3,14* 1250 / 30 = 130,8 c-1 (3.6.3) c. 305 [4]
тогда:
VA= 130,8 * 0,1= 13,08 м/с
Определяем масштабный коэффициент плана скоростей:
v= VA/ [V1a] = 13,08/ 130,8 = 0,1 м/с/мм
Скорость точки О (неподвижная ось) известна, поэтому на плане скоростей можно отложить первый отрезок [оa], представляющий план скоростей звена 1.
Далее строим план скоростей сателлитов, мгновенный центр вращения которых находится в точке b (точка неподвижного звена 3). Откладываем точку b на оси у на соответствующем уровне и соединяем ее с точкой а (вторая точка сателлитов, скорость которой известна). В результате получаем отрезок [ba], представляющий собой план скоростей сателлитов.
Следующим этапом строим план скоростей водила. По плану скоростей сателлитов определяем скорость конца водила (скорость точки OH1); для этого проектируем точку OH1 на план скоростей сателлитов. Отрезок [v3Oh1] , будет представлять собой скорость точки OH1. Неподвижная точка водила находится на оси вращения (точка О). Проектируем ее на ось и соединяем отрезком с точкой Oh1. Полученный отрезок и есть план скоростей первого водила, а так же колеса 4, так как они вращаются, как единое целое.
По плану скоростей звена 4 можно определить скорость точки С, проектируя точку С со схемы механизма на план скоростей первого водила. Полученный отрезок [v1c] и есть скорость точки С. Далее, аналогично предыдущим построениям, строим план скоростей сателлитов и второго водила.
Отрезки на плане: [dc] и [ooh1], соответственно планы скоростей сателлитов и второго водила, причем план скоростей второго водила является и планом скоростей колеса 6.
Определяем скорость точки Е по плану скоростей колеса 6 (план скоростей второго водила). Проектируем точку Е схемы механизма на план скоростей и получаем отрезок [v2e], характеризующий скорость точки Е звена 6.
План скоростей последнего звена строим проектируя неподвижную точку на оси О1 на план скоростей и соединяя ее с точкой е. Полученный отрезок [o1e] и представляет собой искомый план скоростей.
Полученные графическим способом данные заносим в таблицу, предварительно определив реальные значения скоростей звеньев, используя масштабный коэффициент.
nдв, об/мин |
1, с-1 |
VA, м/с |
VB=VD,м/с |
VC, м/с |
VE, м/с |
VOH1, м/с |
VOH2, м/с |
VO=VO1, м/с |
1250 |
130,8 |
13,08 |
0 |
4,36 |
1,51 |
2,18 |
6,54 |
0 |
Таблица 3.1 – Скорости характерных точек звеньев