Zapiska_2420

			СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ................................................................................................................................... 2
Введение........................................................................................................................................... 2
1Заданиенакурсовойпроект............................................................................................................. 3
2	Структурныйанализмеханизма....................................................................................................... 4
3	Построенияплановположениймеханизма....................................................................................... 9
4	Построениеплановскоростей........................................................................................................ 10
5	Построениепланаускорений.......................................................................................................... 13
6	Определениереакцийвкинематическихпарах............................................................................... 17
Списокиспользованныхисточников................................................................................................. 25
			Введение
Изм. Лист		докум.	Подпись Дата
Разраб.			Лит.	Лист	Листов
Провер.				2
Консульт.
Н. контр.
Зав. каф.

	Целью даннойкурсовойработыявляетсяпроектированиеиисследование
	рычажногомеханизма.
	Механизмом называется искусственно созданная система тел,
	предназначеннаядляпреобразованиядвиженияодногоилинесколькихтел
	втребуемыедвижениядругих тел. Кинематической парой называется
	соединениедвухсоприкасающихсязвеньев,				допускающееихотносительное
	движение. Кинематическойцепью называетсясвязаннаясистемазвеньев,
	образующихмеждусобоюкинематическиепары. Простойкинематической
	цепьюназываетсяцепь, укоторойкаждоезвеновходитнеболеечемвдве
	кинематическиепары. Сложнойкинематическойцепьюназываетсяцепь, у
	которой имеется хотя бы одно звено,				входящее более чем в две
	кинематическиепары. Замкнутойкинематическойцепьюназываетсяцепь,
	каждоезвенокоторойвходитпокрайнеймеревдвекинематическиепары.
	Незамкнутойкинематическойцепьюназываетсяцепь, укоторойестьзвенья,
	входящиетольководнукинематическую пару. Машинным агрегатом
	называетсяустройство, состоящееизмашины-двигателя, рабочеймашины
	и передаточного механизма.			Машиной-двигателем называется такая
	машина, вкоторойтотилиинойвидэнергиипреобразуетсявмеханическую
	работунаеевыходномзвене. Рабочеймашинойназываетсятакаямашина,
	которой механическая работа, передающаяся на ее входноезвено от
	двигателя, преобразуетсяеерабочиморганомвработу, необходимуюдля
	совершениятехнологическогопроцесса, накоторыйрассчитанамашина.
	Передаточныймеханизмслужитдляпреобразованиямомента, снимаемогос
	выходногозвенадвигателя, вмоментнавходномзвенерабочеймашины
	(какправило,		этопреобразованиеидетвсторонуувеличениямоментана
	входном звенерабочеймашины). Приведенныймомент(сила), который
	стремится ускорить движение ведущего звена, называется движущим
	моментом, априведенныймомент(сила), которыйстремитсязамедлить
	движениеведущегозвена, называетсямоментомсопротивления.
			1 Заданиенакурсовойпроект
					Лист
Изм	Лист	докум.	Подпись Дата		3

			2 Структурныйанализмеханизма
				Лист
Изм	Лист	докум.	Подпись Дата	4

	Исследуемыймеханизм, кинематическаясхема, которогоприведенанарис.
	2.1	служитдляпреобразованиявращательногодвижениякривошипа1
	(входноезвено) впоступательноедвижениеползуна5 (выходноезвено).
	Рисунок2.1 –Кинематическаясхемамеханизма
		Определяемстепеньподвижностимеханизмапоформуле:
			,
		де, р5 –числокинематическихпарV класса;
		р4 –числокинематическихпарIV класса;
		n –числоподвижныхзвеньев.
		Итак,
	ТаккакW=1 тоумеханизмаодновходноезвено.
	Механизмсостоитиз5 звеньев:
	0-стояк;
	1-кривошип;
	2-шатун;
	3-коромысло;
	4-шатун;
	5-ползун.
	А(1-2)- кинематическаяпарапятогокласса, вращающеесянизшая;
	В(2-3) - кинематическаяпарапятогокласса, вращающеесянизшая;
	О2(3-0) - кинематическаяпарапятогокласса, вращающеесянизшая;
	В(4-3) - кинематическаяпарапятогокласса, вращающеесянизшая;
	С(5-4) - кинематическаяпарапятогокласса, вращающеесянизшая;
	С0(5-0) - кинематическаяпарапятогокласса, поступательнаянизшая.
				Лист
Изм	Лист	докум.	Подпись Дата	5

Механизм образованприсоединением кстоякуО кривошипа, который
образуетснимвращательную пару(т.А). Кривошип2								делаетвращательное
движение вокруг неподвижного стояка.					Шатун 2			совершает сложное
плоскопараллельноедвижениеиприсоединенккривошипу1 (т.A).
Коромысло3		присоединенокшатуну2,				образуясним вращательную
кинематическую пару (т.B). Коромысло 3						осуществляет колебательное
движениевокругнеподвижногостояка(т.О2).
Ккоромыслу3 присоединеншатун4 образуяснимкинематическуюпару
(т.B).	К шатуну 4		присоединен ползун 5				образуя вращательную
кинематическую пару(точкаС). Ползун5						двигаясьвдольнаправляющей
образуяснейпоступательнуюкинематическуюпару(т. С0).
Разбиваемрассматриваемуюсхемунагруппызвеньев,								начинаясвыходного
звена.
РаскладываеммеханизмнагруппыАсура
Рисунок2.2 –Структурнаягруппа4-5
	Даннаягруппасостоит:
	–издвухподвижныхзвеньев(шатун4 иползун5), т.е.								;
	–трёхкинематическихпар(вращательная4 -5, вращательная0 –5,
	поступательная5 –0), т.е.			.
	ПодставивнайденныезначениякоэффициентоввформулуЧебышева,
получаем:
	Равенство нулю подвижности группы доказывает, что
рассматриваемаягруппазвеньев4 –5 являетсяструктурнойгруппой.
	Даннаягруппаявляется:
	–группойвторогокласса, таккаксостоитиздвухподвижныхзвеньев;
	–группойвторогопорядка, таккакимеетсядвасвободныхповодка;
									Лист
Изм Лист	докум.	Подпись Дата							6

		–группойвтороговида,		таккаксостоитиздвухвращательных
		кинематическихпариоднойпоступательно(ВВП).
	ДаннаягруппаII классаи2-говида
	Рисунок2.3 –Структурнаягруппа2-3
		Даннаягруппасостоит:
		–издвухподвижныхзвеньев(шатун2 икоромысло3), т.е.			;
		–двухсвободныхповодков(кривошип1 истойка0);
		–трёхкинематическихпар(вращательная2 –3, вращательная1 –3,
		вращательная3 –0), т.е.		.
		ПодставивнайденныезначениякоэффициентоввформулуЧебышева,
	получаем:
		Равенство нулю подвижности группы доказывает, что
	рассматриваемаягруппазвеньев2 –3 являетсяструктурнойгруппой.
		Даннаягруппаявляется:
		–группойвторогокласса, таккаксостоитиздвухподвижныхзвеньев;
		–группойвторогопорядка, таккакимеетсядвасвободныхповодка;
		– группой первоговида, так каксостоитизтрёхвращательных
		кинематическихпар(ВВВ).
	ДаннаягруппаII классаи1-говида
					Лист
Изм	Лист	докум.	Подпись Дата		7

	Рисунок2.4 –Начальныймеханизм
		Даннаягруппасостоит:
		–изодногоподвижногозвена(кривошип1) ишарнирно-неподвижной
		опоры(стойка0), т.е.		;
		–однойкинематическойпары(вращательная0 –1), т.е.			.
		ПодставивнайденныезначениякоэффициентоввформулуЧебышева,
	получаем:
		Подвижность исследуемой группы получилась больше нуля,
	следовательноонанеявляетсяструктурнойгруппой, апредставляетсобой
	первичный(элементарный) механизм, сподвижностьюравнойединице.
		Изпроведенногоанализаследует, чтоструктурнаясхемамеханизма
	состоитиздвухструктурныхгруппзвеньевиодногопервичногомеханизма.
		Таккакклассмеханизмовопределяетсяклассомнаиболеесложной
	структурнойгруппы, торассматриваемыйрычажныймеханизмявляется
	механизмом2-гокласса, сподвижностьюравнойединице.
					Лист
Изм	Лист	докум.	Подпись Дата		8

		3 Построенияплановположениймеханизма
		Перед выполнением кинематического анализа осуществляют
	метрическийсинтезмеханизмаспомощьюграфоаналитическогометода,				т.
	е. определяютвозможныеугловыеположениязвеньевнаплоскостиилив
	пространстве.		Результатом выполнения метрического синтеза является
	построенная кинематическая схема механизма и план положений
	механизма.
	Дляпостроенияпринимаеммасштабныйкоэффициентдлины
	µ l=0.0025м/мм.
		Далеепереводятвсегеометрическиелинейныеразмерывмасштабный
	коэффициент длин и получают величины отрезков, изображающие
	заданные геометрические параметры			в составе соответствующей
	кинематическойсхемы:
		Используяполученныевеличиныотрезковгеометрических
	параметровмеханизма, методомзасечек, строятегокинематическуюсхему.
		Для этого на плоскости произвольно выбираем точку О1 (центр
	вращениякривошипа). ОтносительноеёнаходимрасположениеточкиО2
	(центрвращениякоромысла). ИзточкиО1 проводимокружностьрадиусом
		AО1. ИзточкиО2 проводимдугуВО2. Вычерчиваемкрайниеположения
	прикотором кривошипАО ишатунАВвытягиваютсяводнупрямую
			1
	линию. ДляэтогоизточкиО1 проводимдугуразмерам
	допересечениясдугойО2ВиполучаемкрайнееположенияточкиВ. С
	полученнойточкиВпроводимпрямуюкточкиО1. Вместепересеченияэтих
					Лист
Изм	Лист	докум.	Подпись Дата		9

	прямыхсокружностьюАО получаемкрайниеположенияточкиА–А’и
	А’.			1
	СточекB, радиусомBC, делаемзасечкинанаправляющейдвижения
	ползунаиполучаемположенияточекC. Выбираемпроизвольноеположения
	длясиловогоанализаивычерчиваеманалогичноегоположение.
				4 Построениеплановскоростей
		Построение плана скоростей для заданного положения механизма
	позволяетрешитьоднуиззадачкинематическогоанализа, авчастности
	определитьвеличиныинаправлениялинейных, относительныхиугловых
	скоростейхарактерныхточекизвеньевмеханизма
		Для заданного положения механизма построим план скоростей,
	которыйпредставляетсобойпучоквекторов, выполненныйвопределенном
	масштабном коэффициенте скоростей				,	лучи которых изображают
	векторалинейных скоростей характерныхточекмеханизма, аотрезки,
	соединяющие вершины этих векторов,					соответствуют	векторам
	относительныхскоростейзвеньев. Приэтомпостроениепланаоснованона
	последовательномграфическомрешениивекторныхуравнений.
		Таккакугловаяскоростьведущегозвенапостоянна(					), топо
	заданнойчастотевращениякривошипаопределяемеёвеличину:
		Знаявеличину		определяеммодульскороститочкиA:
		Масштабныйкоэффициентпланаскоростей
		Запишем векторные уравнения распределения скоростей,
	последовательнорешаякоторыепостроимпланскоростей.
		ВекторскороститочкиА представляетсобойгеометрическую сумму
	векторовскорости точки O1 искоростиотносительноговращательного
	движенияточкиA вокругточкиO1 :
							Лист
Изм	Лист	докум.	Подпись Дата				10

							.
		ТочкаO1 всхемемеханизмаявляетсянеподвижной, следовательно,
	модульеёскоростиравеннулю (						). Векторскорости	направлен
	перпендикулярно оси кривошипа,					а линия действия совпадает с
	направлениемвращенияведущегозвена.
		ТочкаB принадлежитдвумзвеньям, шатуну2 икоромыслу3, поэтому
	длянеёзапишемдвавекторныхуравнения.
		ВекторскороститочкиB, принадлежащейшатуну2, представляет
	собой геометрическую сумму векторов скорости точки A и скорости
	относительноговращательногодвиженияточкиB вокругточкиA.
		Для коромысла,		вектор скорости точки B представляет собой
	геометрическую сумму векторов скорости точки O2							и скорости
	относительноговращательногодвиженияточкиB вокругточкиO2.
		Анализируясхемумеханизмавидно, чтоточкаO2 всхемемеханизма
	являетсянеподвижной, следовательно,						каки дляточкиO1, модульеё
	скоростибудетравеннулю(				). Направлениедействиявекторов				и
		будетперпендикулярноосямсоответствующихзвеньев.
		СовместноеграфическоерешениевекторныхуравненийдляточкиB
	позволитопределитьмодульинаправлениедействиявектораскорости
	рассматриваемойточки.
		Решимсистемуграфическииопределимскорости. Дляэтогоизточкиa
	проводимпрямую, котораябудетперпендикулярнаположениюшатунаAB.
	Сполюсапроводимпрямую, перпендикулярнуюккоромыслуBО2. Вместе
	пересеченияполучаемположениеточкиb.
		Скоростиравны
		ВекторскороститочкиС, принадлежащейшатуну4, представляет
	собой геометрическую сумму векторов скорости точки В и скорости
	относительноговращательногодвиженияточкиСвокругточкиB.
									Лист
Изм	Лист	докум.	Подпись Дата						11