Введение

В данном курсовом проекте выполнено кинематическое и кинетостатическое исследование механизма рабочей машины.

В ходе кинематического исследования определены крайние положения механизма, построена его разметка, для 12-ти положений методом планов выполнен расчет скоростей и для двух положений рабочего хода расчет ускорений. По результатам разметки построена диаграмма перемещения выходного звена. Диаграммы скоростей и ускорений выходного звена построены методом графического дифференцирования.

В ходе кинетостатического анализа для двух положений механизма методом планов определены реакции в кинематических парах и уравновешивающая сила (уравновешивающий момент сил).

1. Кинематический анализ механизма

1. .Структурный анализ механизма

Основной задачей структурного анализа является определение подвижности механизма и его строения.

Кривошипно-ползунный механизм рабочей машины (рис.1) состоит из 4 звеньев:

0 - стойка, 1 - кривошип, 2 - шатун, 3 - ползун. Звенья образуют 4 кинематических пары пятого класса.

Рис.1

Подвижность механизма определяется по формуле Чебышева [1]

W=3n-2P₅-P₄, (1.1)

где n - количество подвижных звеньев;

Р₅ – количество кинематических пар 5 класса;

P₄- количество кинематических пар 4 класса.

В нашем случае W=3*3-2*4-0=l, следовательно, в механизме одно звено, которое должно совершать независимое движение.

Структурная схема механизма приведена на рис. 2.

Рис. 2. Структурная схема механизма рабочей машины.

Формула строения механизма:

Исследуемый механизм является механизмом II класса.

1.2. Разметка механизма

Разметка механизма (рис. 3) выполняется методом засечек в масштабе μ=r/OA= 0,001 м/мм.

Рис. 3.

В ходе разметки определяются крайние положения механизма.

Крайними называют положения, в которых выходное звено меняет направление движения, т.е. V_B=0. В крайних положениях кривошип и шатун вытянуты в одну прямую или сложены. Эти положения на разметке (рис. 3) обозначены двумя штрихами и одним штрихом, соответственно.

Чтобы получить крайние положения механизма, надо на траектории движения ползуна из точки О сделать засечки раствором циркуля ОА+АВ и АВ-ОА. Получим точки В״ и В׳ соответственно.

Отрезок В׳В״ в масштабе μ_ℓ изображает ход ползуна. Соединим точку В״ с точкой О, получим точку А״. Отрезок ОА״ изображает кривошип в крайнем положении, а отрезок А״В״ – шатун.

Для определения второго крайнего положения соединим точку В׳ с точкой О и продолжим прямую ОВ׳ до пересечения с траекторией движения точки А. Получим точку А׳. В этом положении кривошип изображается отрезком ОА׳, шатун - отрезком А׳В׳. В положении ОА׳ кривошипа начинается рабочий ход механизма. Примем его за нулевое (точка А₀ совпадает с точкой А׳, точка В₀ с точкой В׳).

В положении, отмеченном на разметке двумя штрихами, рабочий ход заканчивается. Обозначим это положение как шестое.

Для построения промежуточных положений механизма разделим каждый из двух углов, образованных кривошипом в крайних его положениях, на шесть равных частей. Получим 10 промежуточных положений кривошипа. Нумерация положений кривошипа производится в направлении его вращения.

Для каждого из этих положений методом засечек определяем положения точки В шатуна и ползуна соответственно.

В каждом положении механизма определяем положение центров масс звеньев (кривошипа и шатуна) и строим траектории их движения.