1.2. Определение размеров звеньев.

Масштабным коэффициентом называют отношение численного значения физической величины к длине отрезка в миллиметрах, которым эта величина изображается на чертеже.

(1.2.1)

где реальный размер кривошипа,размер в графической части.

м/мм.

Все исходные данные делим на масштабный коэффициент.

Результаты вычислений размеров приведены в таблице 1.

Таблица 1

Значения	lOA	lAB	lAS2	lOS1	e
Натуральные (м)	0,075	0,334	0,11	0,04	0,048
Полученные (мм)	37,5	167	55	20	24

Раздел 2. Кинематический анализ механизма

2.1. Кинематический анализ методом планов

2.1.1. Разметка механизма

По полученным размерам строим двенадцать положений механизма, строго соблюдая все пропорции и основную структуру. На рис. 3 представлен механизм в двенадцати положениях.

Рис. 3

2.1.2. Расчет скоростей. Построение планов скоростей.

Планы скоростей и ускорений строятся с целью определения величин и направлений скоростей и ускорений отдельных точек звеньев механизма и, в конечном итоге, скорости и ускорения рабочего органа машины. Определим скорости для первого положения.

Расчет скоростей начнем с определения скорости V_А точки А кривошипа. Вектор V_A направлен перпендикулярно кривошипу ОА в сторону вращения. Модуль скорости точки А вычисляется по формуле:

, (2.2.1)

_{где ω - угловая скорость, lOA - длина кривошипа ОА.}

_{В нашем случае: ω=32 рад/с, lOA=0,075 м. Тогда}

Шатун АВ совершает плоскопараллельное движение. Абсолютные скорости А и В связаны следующим образом:

, (2.2.2)

где V_A – переносная скорость, известная по величине и направлению; V_BА –скорость относительная.

В относительном движении шатун вращается вокруг мгновенно неподвижной точки А. В связи с этим, линия действия вектора V_BА направлена перпендикулярно шатуну в заданном его положении. Линия действия вектора V_B параллельна направляющей ползуна В. Таким образом, уравнение [2.2.2] содержит две неизвестных. Решим его графически, путем построения плана скоростей.

Для этого изначально определим значение масштабного коэффициента, который необходим для построений. Он определяется аналогично масштабному коэффициенту, найденному в п.1.2.1:

, (2.2.3)

где pa – отрезок, изображающий скорость точки А на плане скоростей (pa выбирается произвольно).

После определения масштабного коэффициента решаем векторное уравнение [2.2.2]. Для этого отметим точку p_v – полюс, из него проводим отрезок p_va, равный значению скорости точки А и направленный перпендикулярно кривошипу ОА. Из конца построенного вектора проводим линию действия относительной скорости, которая направлена перпендикулярно АВ, в точке пересечения этого вектора с направляющей, будет находиться точка b. Вектор p_vb определяет скорость точки В, он направлен из полюса p_v.

Рис. 4 План скоростей для первого положения

Численное значение скоростей определим, измерив полученные отрезки и перемножив их на масштабный коэффициент:

(2.2.4)

(2.2.5)

Угловые скорости рассчитаем по формуле:

(2.2.6)

где - длина шатуна (м). В нашем случае:

Положение центров масс на плане скоростей будут определяться по принципу подобия:

(2.2.7)

где –длина отрезка изображающего на плане скоростей относительную скорость_, мм; - расстояние между точкамиa и s₂ на плане скоростей.

Отсюда

, (2.2.8)

В нашем случае: =47,55 мм;=110 мм;=334мм.

Тогда

==15.66мм.

Из точки a плана скоростей откладываем отрезок as₂ и точку s₂ соединяем с полюсом. Отрезок p_vs₂ изображает на плане скоростей скорость центра масс шатуна.

, (2.2.9)

В нашем случае p_vs₂=46.11 мм. Тогда

=46.11 мм·0,04= 1.84.

В данной работе выполняется расчет скоростей для шести положений (№1, №2, №3, №4, №5, №7). Расчет производится аналогично рассмотренному положению. Вектора всех скоростей выходят из одного полюса.

Таблица 2

	1	2	3	4	5	7
VB(м/с)	1.013	1.963	2.532	2.338	1,3	1.57
VBА (м/с)	1,902	0,849	0,478	1.648	2.32	1,82
VS2(м/с)	1.844	2.229	2.434	2.251	1.8	2
ω2 (1/с)	5,7	2,5	1,43	4,93	6.95	5.45