Не сортированные>>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 |
|
|
