Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Санкт-Петербургский институт машиностроения

Кафедра теории механизмов и деталей машин

Кинематический и силовой расчет механизма

Методические указания

к выполнению курсового проекта

для студентов всех специальностей

Санкт-Петербург 2005

Кинематический и силовой расчет механизма: Метод. указания к выполнению курсового проекта по курсу ТММ для студентов всех специальностей.

Изложены указания по кинематическому и силовому расчету кривошипно-ползунного механизма графическим и аналитическим методами. Приведен порядок выполнения расчетов и построений.

Составитель - доц. В.А. Трубняков

Рецензент - доц. Л.Я. Либуркин

Методические указания утверждены на заседании кафедры

Редактор – Г.Л. Чубарова

П21(03)

Подписано в печать 28.10.2005 Формат 60x90 1/16

Бумага тип. № 3. Печать офсетная. Усл. печ.л. 1,5

Уч. – изд.л. 1,5 Тираж 100 экз. Заказ № 32

Издание Санкт-Петербургского института машиностроения

195197, Санкт-Петербург, Полюстровский пр., 14

ОП ПИМаш

Введение

Данные указания предназначены для помощи студентам при выполнении первых двух этапов курсового проекта (курсовой работы) по ТММ. Целью кинематического расчета является определение перемещений, скоростей и ускорений звеньев и их точек при заданных размерах и движении ведущего звена. Результаты кинематического расчета используются при выполнении следующих этапов работы. Целью силового расчета механизма является определение реакций в кинематических парах, усилий, приложенных к звеньям. Результаты могут быть использованы при проектировочных расчетах механизма. В данной работе рассмотрен расчет аналитическим и графическими методами применительно к кривошипно-ползунному механизму, который является основным объектом в курсовых проектах и курсовых работах по ТММ.

1. Расчет кинематических характеристик кривошипно-ползунного механизма.

1.1. Определение положений звеньев, аналогов скоростей и ускорений

Кинематическая схема механизма, состоящего их четырех звеньев: кривошипа 1, шатуна 2, ползуна 3 и стойки 4 - показана на рис. 1. В данной работе рассматривается наиболее распространенная схема центрального механизма, в котором линия движения точки В ползуна проходит через центр вращения кривошипа. Механизм имеет одну степень свободы: положение всех его подвижных звеньев можно задать с помощью одного независимого параметра (например, угла поворота кривошипа).

Введем в рассмотрение правую систему координат X, Y с центром в точке O. Ось X параллельна линии движения ползуна. Считаем известными размеры кривошипа OA=, шатунаAB=.

Направление вращения кривошипа принимаем против часовой стрелки. За один оборот кривошипа ползун перемещается между двумя крайними положениями B' и B'' на величину S_max=. Величину перемещенияS отсчитываем от крайнего левого положения ползуна B' , а величину угла от соответствующего положения кривошипа (OA').

Введем в рассмотрение замкнутый векторный контур OABO. В любом положении механизма выполняется условие: . (1) Углы, составленные данными векторами с положительным направлением оси X и отсчитываемые против часовой стрелки, соответственно равны , , 0.