- •Введение
- •Реферат
- •Кинематический анализ механизма
- •1.1 Построение планов положений механизма
- •1.2 Структурный анализ механизма
- •1.3 Определение численных значений линейных и угловых скоростей по методу плана скоростей
- •1.4 Построение плана ускорений
- •1.5 Определение скоростей и ускорений методом графического дифференцирования
- •2 Кинетостатический анализ механизма
- •2. 1 Общие положения
- •2.2 Определение реакций в кинематических парах
- •2.2.1 Расчет структурной группы 4-5
- •2.2.2 Расчет структурной группы 2-3
- •2.2.3 Расчет начальной группы
- •2.2.4 Расчет уравновешивающей силы методом рычага Жуковского
- •3 Динамический анализ и синтез механизма
- •Определение геометрических размеров маховика
- •4. Анализ и синтез кулачкового механизма
- •5 Синтез эпициклического механизма
- •6 Эвольвентное зацепление
- •Литература
1.5 Определение скоростей и ускорений методом графического дифференцирования
Для выходного звенастроим график перемещений в зависимости от времени (см. лист №1). Для этого на оси с равным интервалом откладываем 8 отрезков, соответствующим времени полного оборота начального звена и находим масштаб:
(1.25)
где а ; следовательно ;
Выбираем также масштаб для перемещения ползуна, взяв за базу отрезок, заключенный между начальным и конечным положением ползуна:
(1.26)
где отрезок, заключенный между начальным и конечным положением ползуна;
- максимальное значение положения ползуна.
Определим расстояние от точки до т. и построим график от .
Для определения скорости точки Д методом графического дифференцирования примем во внимание, что
(1.27)
где , ( полюс).
Для определения скорости точки Д выберем полюс и проведем через этот полюс прямые, параллельные секущим, тогда уравнение примет вид:
Для определения ускорения точки Д методом графического дифференцирования примем во внимание, что
(1.28)
Отсюда, масштаб ускорения равен:
2 Кинетостатический анализ механизма
2. 1 Общие положения
Цель кинетостатического анализа-определение реакций в кинематических парах, а также установление величины уравновешивающей силы, приложенной к начальному звену.
Для кинетостатического анализа используется принцип Даламбера для каждой структурной группы механизма, начиная с последней присоединенной:
(2.1)
где -силы реакций в узле А;
- силы инерции звеньев;
-силы реакций в узле В.
Исходными данными является закон движения исходного звена, а также приложенные к механизму активные силы и силы сопротивления, силы инерции. Будем считать, что начальное звено (кривошип) движется равномерно с постоянной угловой скоростью.
Векторы сил тяжести приложены в центрах тяжести и направлены вертикально вниз.
Массы звеньев определяются по формуле:
, кг (2.2)
где - погонная масса звеньев, равная 30 кг/м;
- длина -го звена, м.
Силы инерции сводятся к главному вектору и главному моменту с точкой, приложенной в центре тяжести:
, Н (2.3)
, Нм (2.4)
где - масса -го звена, кг;
-ускорение центра масс -го звена, м/с2;
- момент инерции звена относительно оси, проходящей через его центр тяжести в предположении звена однородным стержнем; кг м2;
-угловое ускорение -го звена, м/с2.
Векторы сил инерции приложены в центрах тяжести и направлены в сторону, противоположную ускорению в центрах тяжести, а момент сил инерции направлен в сторону, противоположную угловому ускорению звена.
Кинетостатический анализ рассмотрен для 7-го положения механизма.
Определяем массу звеньев:
m1=q LOA= кг
m2=q LАВ= кг
m3= q SВCO1= кг
m4=q LДC= кг
m5=50 кг
Массы звеньев
G1 =m1 g= Н
G2=m2 g= Н
G3 =m3 g= н
G4 =m4 g= н
G5=m5 g= Н
Моменты инерции звеньев:
IS2=0,08 m2 LАB= кг м2
IS3=10 m3 S= кг м2
IS4=0,08 m4 LCД= кг м2
Силы инерции звеньев:
Fu1=m1 as1= Н
Fu2= m2 as2= Н
Fu3= m3 as3= Н
Fu4= m4 as4= Н
Fu5= m5 as5= Н
Моменты сил инерции звеньев:
Mu2=IS2 2= H м
Mu3=IS3 3= H м
Mu4=IS4 4= Нм