- •Раздел 1. Проектирование и кинематический анализ
- •Раздел 2. Силовой расчет механизма
- •Введение
- •1.Проектирование и кинематический анализ
- •1.1. Построение крайних положений звеньев механизма.
- •1.2. Построение промежуточных положений механизма
- •1.3. Кинематический анализ исходного звена
- •1.4. Построение планов скоростей для 2-х положений механизма.
- •1.5. Построение планов ускорений для 2-х положения механизма.
- •Раздел 2. Силовой расчет механизма.
- •2.1. Силовой расчет кинематической пары звеньев 2-3.
- •2.2 Силовой расчет ведущего звена.
- •Список литературы
1.4. Построение планов скоростей для 2-х положений механизма.
Построение начинаем с выбора масштабного коэффициента плана скоростей:
μv=VA/πa , (1.4)
где πa -отрезок, который будет изображать на плане скоростей скорость VA
μv=0,125
Выбираем полюс плана скоростей произвольную точку p. Проводим из точки p перпендикулярно кривошипу OA1 прямую, на которой откладываем вектор длиной pa в сторону вращения кривошипа. Для определение скорости ползуна, точки В можно записать следующие векторное уравнение:
(1.5)
где VА - скорость точки А, направлена по касательной к траектории движения кривошипа, перпендикулярно ОА; VAB- скорость движения точки B относительно А, направлена перпендикулярно звену АВ. Таким образом, чтобы построить VВ, надо из конца вектора pa провести перпендикуляр к AВ до пересечения с линией движения ползуна (проведенной через полюс). Полученный вектор πb и будет вектором скорости точки B.
Для определения положения скорости центра масс звена 2 запишем соотношение:
(1.6)
Отложив от точки a плана скоростей отрезок на линии и соединив точку с полюсом плана скоростей, получим вектор скорости точки , а натуральная величина найдется как:
= , (1.7)
а натуральную величину скорости точки В:
= . (1.8)
1.5. Построение планов ускорений для 2-х положения механизма.
Построение плана ускорений рассмотрим на примере 1 положения механизма. Для определения ускорения точки B запишем векторное уравнение [1]:
(1.9)
где WA -ускорение точки А кривошипа;
-нормальное ускорение звена АВ; определяем как , (1.10)
-отрезок с плана скоростей;
АВ – расстояние между точками А и В, м.
-тангенциальное ускорение звена АВ.
Выбираем полюсное расстояние p, от полюса откладываем отрезок pWa который будет равен ускорению точки А кривошипа 1 (в известном нам направлении, от точки вращение А к центру вращения ). Определяем масштабный коэффициент [1]:
5
Из конца Wα проводим вектор в предварительно выбранном масштабе, из его конца проводим линию действия вектора , которая перпендикулярна линии действии предыдущего вектора. Ее проводим до пересечения с линией действия ускорения ползуна, которая проходит через полюс р. Точка пересечения этих двух направлений определяет величины и направления векторов и , оба они направлены стрелками к этой точке. Соединив отрезком прямой точки конца векторов и , и направив его в сторона конца вектора , получим вектор полного ускорения . Натуральные величины найдем используя масштабный коэффициент:
; (1.11)
; (1.12)
; (1.13)
Для определения положения ускорения центра масс звена 2 запишем соотношение:
(1.14)
Отложив от точки плана ускорений отрезок на линии действия вектора и соединив точку с полюсом плана скоростей, получим вектор ускорения точки , а натуральная величина найдется как:
(1.15)
Раздел 2. Силовой расчет механизма.
Проектирование нового механизма всегда включает его силовое исследование, так как по найденным силам производится последующий расчет на прочность элементов кинематических пар и звеньев механизма.
При силовом исследовании решаются следующие основные задачи а)определяются силы, действующие на звенья и реакции в кинематических парах,
б)определяется уравновешивающая сила (момент силы).
При силовом анализе дополнительно выясняют вопросы об уравновешенности механизма, износе его звеньев, о потерях на трение в отдельных кинематических парах, о коэффициенте полезного действия механизма в целом и др.
В курсовом проекте силовой расчет ведется методом кинетостатики. Метод кинетостатики основан на принципе Даламбера, который применительно к механизмам можно сформулировать так: если ко всем внешним силам, действующим на систему звеньев, добавить силы инерции, тогда под действием всех этих сил система звеньев может условно считаться находящейся в равновесии.
При кинетостатическом расчете кинематическую цепь механизма разбиваем на группы Ассура, которые являются статически определимыми. Расчет ведем путем последовательного рассмотрения условий равновесия отдельно каждой группы, начиная с наиболее удаленной от исходного механизма, последним рассчитывается ведущее звено.
Определение реакций в кинематических парах механизма ведем без учета трения методом планов сил при постоянной угловой скорости кривошипа.