Синтез механизмов
Даша Оля
Две девочки - 40000 рефератов
Стоимость рекламы на 2Devochki.ru
Не сортированные>>

Синтез механизмов Синтез механизмов


                                  Введение:


       Развитие современной науки и техники неразрывно связано  с  созданием
новых машин, повышающих производительность и облегчающих  труд  человека,  а
также обеспечивающих средства исследования законов природы.
       Курсовая работа является первой самостоятельной работой, направленной
на конкретном решение задач в области конструирования машин.  Она  позволяет
закрепить основные положения теории машин и общие методы  кинематического  и
динамического анализа и синтеза механизмов.



                               Исходные данные

          4



          Дано:
          [pic]
          [pic]
          [pic]
          [pic]
          [pic]
          [pic]
          [pic]
          [pic]
          [pic]
          [pic]



          Раздел 1: Синтез рычажного механизма.

          1. Определение недостающих размеров.

          1. Наибольший размах коромысла ?3’280, т.о. угол ?3max’140
    2. Угол ?4 , находиться через придаточное отношение, т.о.

    ?4max=?3max/i34=140*45/7=900

    3. Определим длину l1, которая находиться из прямоугольного треугольника
       и будет равна l1=sin140*lO1O2=sin140*425=103 мм
          1.2 Определяем угловые скорости  и  линейные  скорости  с  помощью
    метода замкнутого контура, для этого строим векторный контур:

                                    [pic]



                                  0X: [pic]
                                    [pic]
                                  0Y: [pic]
                                    [pic]
                           [pic]            [pic]
       [pic]
                                    [pic]
                                    [pic]
       Значения угловых и линейных скоростей 12 положений механизма  сведены
в таблицу 1.

          3.  Определение приведенного момента инерции.

       Пусть ведущее звено обладает Jп (момент инерции) относительно оси его
вращения,  который  заменяет  все  моменты  инерции  звеньев  и   называется
приведенным моментом инерции. Под которым понимают условный момент  инерции,
которым должно обладать звено  приведения  относительно  оси  его  вращения,
чтобы кинетическая энергия этого звена в  каждом  рассматриваемом  положении
механизма была равна сумме кинетических энергий всех его звеньев.  Из  этого
равенства определяем приведенный момент инерции ведущего звена:

                                    [pic]

здесь: [pic]
       [pic]

          4.  Определение момента сил сопротивления.

       В общем случае формула момента сил сопротивления имеет вид:

                                    [pic]

где: n - количество подвижных звеньев
   Si - любая точка i-го звена, к которой приложена сила сопротивления Fi
   Vs - скорость точки Si
    ?1 - угловая скорость ведущего звена
   (Fi;Vs) - угол между векторами Fi, Vs
       Т.О. в нашем случае  уравнение  примет  вид:  причём  сила  F  -  это
производственная сила и она будет действовать при рабочем ходе  квантователя
(при движение вверх).

                                                      [pic] - движение вверх
                                                       [pic] - движение вниз



                                                                  - движение
                                                                       вверх



                                                                  - движение
                                                                        вниз



          5.  Построение графика работ сил полезного сопротивления и работы
             движущих сил.

       Построение  графика  АП.С=АП.С(?)  численно  проинтегрировав  МП   по
формуле:

                                    [pic]

   В связи равенства Ад=АП.С в конце и  считая  Мд=const,  т.о.  определяем
момент движущих сил по формуле:
                                    [pic]

          6.  Построение графика кинетических энергий.

       Кинетическая энергия механизма будет находиться из разности.

                                    [pic]



       Строим функции Т1 и Т2:

                            [pic]          [pic]

       Из графиков кинетических энергий определяем  углы  ?max  и  ?min,  по
углам ?max и ?min из графика приведённого момента инерции  определяем  JП  и
JП.

          7.  Определение момента инерции маховика.

       Момент инерции маховика будет определяться по формуле:

       [pic]
                                 где:  [pic]

         Tmax=34Дж Tmin= -7,375Дж  ?max=600  ?min=3000  JП=0,11кгм2
                                 JП=0,01кгм2



          Раздел 2: Киностатический анализ рычажного механизма.

          2.1 Для одного положения механизма при рабочем ходе построить план
скоростей и ускорений.  Определить  ускорения  центров  масс  звеньев  и  их
угловые ускорения.

          2.1.1 Определение скоростей (построение плана скоростей).

       Необходимые  данные:  А3О2=339,73  мм;  О1А2=103  мм;  О1О2=425   мм;
О2S3=280 мм; О3F=100 мм; СО3=13,16 мм; О2В=84,57 мм; СВ=35,57  мм;  ?1’10,47
рад/с; ?1’0.

                                    [pic]
                                    [pic]
                                    [pic]
                                [pic]  [pic]
                                [pic]  [pic]
                                    [pic]

          2.1.2 Построение плана ускорений.
                                 [pic][pic]
       С  помощью  плана  ускорений  и  масштабного   коэффициента   находим
ускорения [pic].[pic]
       [pic]

       Определение ускорения точки С:

       [pic]                  [pic]
                                    [pic]

       Определяем ускорение центра масс:

                                    [pic]
                                    [pic]

          2.2 Определяем инерционную нагрузку звеньев.

       [pic]



          2.3 Для выбранного положения механизма  вычерчивываем  в  масштабе
структурные группы с изображением с изображением приложенных к звеньям сил.



                  W=3*n-2*p5-p4=12-2*5-1=1  n=4; p5=5; p4=1
       Заменяем пару 4-го класса на две 5-го класса:
                       W=3*n-2*p5=3*5-2*7=1  n=5; p5=7



                                                             Группа II (5;4)
                                                        W=3*n-2*p5=3*2-2*3=0



                                                             Группа II (2;3)
                                                        W=3*n-2*p5=3*2-2*3=0



                                                              Группа I (0;1)
                                                            W=3*n-2*p5=3-2=1



                        I (5;4)- II (2;3)- III (0;1)

          2.4 Определить реакции во всех парах механизма.

          2.4.1 Рассмотрим систему состоящую из 4 и 5 звена. К ним приложены
силы: [pic]
                                    [pic]

       Для определения R54 составим уравнение  моментов  относительно  точки
О3:

                                    [pic]

       Неизвестные реакции находим с помощью плана сил (лист 2).

          2.4.2 Рассмотрим группу состоящую из звена 2 и 3. К ним  приложены
силы: [pic]

                                    [pic]

       Для определения R21 составим уравнение моментов относительно точки
О2:

                                    [pic]

       Неизвестные реакции находим с помощью плана сил (лист 2).

          2.4.3 Рассмотрим группу состоящую из звена 0 и 1. К ним  приложены
силы: [pic]
                                    [pic]

       Для определения Fу составим уравнение моментов относительно точки О1:
                                    [pic]
                                    [pic]

       Неизвестные реакции находим с помощью плана сил (лист 2).
          2.5 Построить рычаг Жуковского.

       Используя, правило Жуковского и записав моменты относительно  полюса,
получим:

                                 [pic][pic]



          Раздел 3: Эвольвентное зацепление

       Z1 =16, Z2 =25- числа зубьев колёс
       m = 5 мм- модуль зацепления
       h*a = 1- коэффициент высоты головки зуба
       h*l = 2- коэффициент граничной высоты зуба
       с* = 0,25- коэффициент радиального зазора
       ? ’ 200- угол профиля исходного контура
       x1= 0,45- коэффициент смещения шестерни
       x2= 0,4- коэффициент смещения колеса



|Наименование параметра   |Обозначение              |Расчётная формула       |
|Коэффициент суммы        |X S ’ 0,85               |X S ’ X1+X2             |
|смещений                 |                         |                        |
|Угол зацепления          |? w =250                 |[pic]                   |
|Межосевое расстояние     |a w =106,28 мм           |[pic]                   |

                            Расчёт зубчатых колёс

|Наименование параметра    |Обозначение               |Расчётная формула      |
|Делительный диаметр       |                          |                       |
|Шестерни                  |d1= 80 мм                 |[pic]                  |
|Колеса                    |d2= 125 мм                |[pic]                  |
|Передаточное число        |i= 1,5625                 |[pic]                  |
|Начальный диаметр         |                          |[pic][pic]             |
|Шестерни                  |dW1= 83 мм                |[pic]                  |
|Колеса                    |dW2= 130 мм               |                       |
|Коэффициент воспринимаего |                          |                       |
|смещения                  |y= 0,755                  |[pic]    a= 102,5      |
|Коэффициент уравнительного|                          |                       |
|смещения                  |[pic][pic]y= 0,095        |[pic]                  |
|Диаметр вершин зубьев     |                          |                       |
|Шестерни                  |                          |                       |
|Колеса                    |dA1= 93,6 мм              |[pic][pic]             |
|                          |dA2= 138 мм               |                       |
|Диаметр впадин            |                          |                       |
|Шестерни                  |df1= 72 мм                |[pic][pic]             |
|Колеса                    |df2= 116,5 мм             |                       |
|Диаметр основной          |                          |                       |
|окружности                |                          |                       |
|Шестерни                  |dB1= 75,2 мм              |[pic]                  |
|Колеса                    |dB2= 117,46 мм            |[pic]                  |
|Шаг                       |p= 15,7                   |[pic]                  |
|Толщина зуба по           |                          |                       |
|делит.окружности          |                          |                       |
|Шестерни                  |S1= 9,49 мм               |[pic]                  |
|Колеса                    |S2= 9,31 мм               |[pic]                  |

                        Проверка качества зацепления

1. Подрезание отсутствует, если коэффициент смещения Х больше велечины Xmin
   определяется  по формуле:
                                    [pic]
       т.е. должны выполняться условия:
                                [pic]   [pic]
2. Проверка отсутствия интерференции.

       Интерференция зубьев состоит в том , что при рассмотрении
теоретической картины зацепления часть пространства оказывается занятой
двумя взаимодействующими зубьями.
       Интерференция отсутствует если:
                                    [pic]
       pp- радиус кривизны активного профиля зуба в нижней точке
       pl- радиус кривизны профиля зуба в граничной точке


                                [pic]  [pic]

       где ?1 и ?2- определяются так:
                                [pic]  [pic]

                                [pic]  [pic]

3. Проверка коэффициента перекрытия

       Коэффициент торцевого перекрытия ?? называют отношение угла торцевого
      перекрытия ??, зубчатого колеса и его угловому числу ?:

                                 [pic][pic]

       Вычисление коэффициента перекрытия осуществляется по формуле:

                                    [pic]

       Величена коэффициента перекрытия ?? должна быть больше 1,2

4. Проверка заострения зубьев

       Толщина зубьев S? на окружности вершин должна удовлетворять  условию:
[pic].   При  однородной   структуре   материала   зубьев   [pic],   а   при
поверхностном  технологическом   упрочнение   [pic].   Толщина   зубьев   по
окружности вершин определяется по формуле:

                                    [pic]
                                    [pic]



                                 Заключение:


       В результате выполнения данной курсовой работы мы закрепим и  обобщим
знания и навыки, полученные при изучении дисциплины, научились применять  на
практике  теорию   курса   (кинематику,   динамику,   синтез   эвольвентного
зацепления),  методы  для  исследования   различных   кинематических   схем,
механизмов и машин различных типов.



                                 Литература:

      1. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин.-М.; Наука, 1988.
      2. Зиновьев В.А. Курс теории механизмов и машин.-М.; Наука, 1972.
      3.  Теория  механизмов  и  машин:  Учебник  для  втузов  /  Под  ред.
         К.В.Фролова.-М.; Высшая школа, 1987.



                           -----------------------
S3

2

O2

F

4

       1

S4

   O1
  O1oooooooo O1

[pic]

O3

G3

VS



G3



F

VS

l3

l1

F

l2




12

Для добавления страницы "Синтез механизмов" в избранное нажмине Ctrl+D
 
  2005 © Copyright, 2devochki.ru
E-mail:
Реклама на сайте
  


Посетите наши другие проекты:
Электронные книги
Электронные словари
Коды к играм и прохождение игр