- •Федеральное агенство рф
- •Задание.
- •Введение.
- •1.Структурный анализ механизма.
- •2. Кинематический анализ.
- •2.1. Кинематический синтез кривошипно-ползунного механизма.
- •2.2. План положений.
- •2.3. План скоростей и ускорений.
- •2.3.1. План скоростей.
- •Va___ мс
- •Vb___ мc
- •Vba___ мс.
- •Vs2___ мс.
- •2.3.2. План ускорений.
- •2.4. Кинематические диаграммы.
- •3. Силовой расчет.
- •3.1. Обработка индикаторной диаграммы.
- •3.2. Силовой расчёт группы Ассура второго класса.
- •3.2.1.Определение сил инерции.
- •3.2.2.Определение сил тяжести.
- •3 Рисунок № .2.3. Определение реакций в кинематических парах.
- •3.3 Силовой расчёт механизма I класса.
- •3.3.1 Определение силы тяжести.
- •3.3.2 Определение реакций в кинематических парах.
- •3.4 Рычаг Жуковского.
- •4. Динамический расчет.
- •4.1. Определение приведенных моментов сил.
- •4.2.Определение кинетической энергии звеньев.
- •I2__2_ кгм2
- •4.3.Определение момента инерции маховика.
- •I_·_ кгм2
- •I___ кгм2
- •4.4.Определение закона движения звена приведения.
- •4.5.Определение основных параметров маховика.
- •5. Синтез зубчатых механизмов.
- •5.1. Расчет элементов зубчатых колес.
- •5.2. Профилирование зубчатых колес.
- •6.Проектирование кулачкового механизма.
- •6.1. Построение диаграмм движения толкателя.
- •6.2. Определение минимального радиуса кулачка.
- •6.3. Профилирование кулачка.
- •Результаты расчётов по программе тмм1.
- •Результаты расчетов по программе тмм2.
- •Список литературы.
3.2. Силовой расчёт группы Ассура второго класса.
Для выполнения силового расчёта необходимо знать значение сил, действу- ющих на звенья механизма: силы тяжести, движущие силы и силы инерции этих звеньев.
Силовой расчёт будем вести для десятого положения кривошипно-ползунного механизма.
От механизма, начиная с исполнительного звена ползуна, отсоединяется группа Ассура, а точки разрыва этой группы заменяются реакциями.
3.2.1.Определение сил инерции.
Модули сил инерции звеньев определяем по формуле:
Фimiai , (0)
Рисунок №
ai-ускорение центра масс i-го звена, мс2 .
Подставив числовые значения, получим:
Ф2_·_ Н
Ф3___ Н
Направления сил инерции противоположны направлениям соответствующих ускорений. Момент инерции шатуна определяется по формуле:
MФ2IS22 (0)
MФ2___ Нм
Систему сил инерции шатуна, т.е. главный вектор сил инерции Ф2, приложенный в центре масс, и момент сил инерции относительно центра масс, приводим к одной силе Ф2 приложенной в некоторой точке K. Расстояние между линиями действия силы инерции и приведенной силой вычисляется по формуле:
hMФ2Ф2 (0)
h___ м
Направление приведенной силы совпадает с направлением силы инерции, а направление момента приведенной силы относительно точки S2 совпадает с направлением момента MФ2 Рисунок 2.
3.2.2.Определение сил тяжести.
Силы тяжести определяем по формуле:
Gimig , (0)
где miмасса i-го звена , gускорение силы тяжести.
Подставив числовые значения, получим:
G2_9,81_ Н
G3_9,81_ Н.
3 Рисунок № .2.3. Определение реакций в кинематических парах.
Определение давлений в кинематических парах начинаем с рассмотрения равновесия группы Ассура 2-3 Рисунок 3: шатун AB – ползун B. На звенья этой группы действуют силы: движущая сила Fд, силы тяжести G3, G2, результирующие силы инерции Ф3, Ф2, реакция R03 заменяющая действие стойки 0 на ползун 3 и реакция R12 заменяющая действие кривошипа 1 на шатун 2.
Силы, приложенные в точке B, приводим к одной силе F3.Величину этой силы определяем по формуле:
F3Ф3G3Fд (0)
F3___ Н
Знак показывает, что сила F3 направлена вверх.
Условие равновесия группы 2-3 выражается следующим образом:
0 (0)
Давление R12 раскладываем на две составляющие, действующие вдоль оси звена AB – R и перпендикулярно к оси звена AB – R.
Составляющую R определяем из уравнения моментов всех сил, действующих на шатун AB, относительно точки B.
Применительно к рисунку 3 это уравнение можно записать так:
Rl2Ф2h1G2h20 (0)
откуда
RФ2h1G2h2l2 (0)
R ______ Н.
План сил строим в масштабе: F=20 Нмм.
Из произвольной точки последовательно откладываем вектора R, F3G2, Ф2. Через конечную точку вектора Ф2 проводим линию действия реакции R03 ,а через начальную точку вектора R линию действия силы R. Получим точку пересечения. Соединив конечную точку вектора Ф2 с точкой пересечения, получим вектор R03. Соединив точку пересечения с конечной точкой вектора R, получим вектор R12. Умножив соответствующие длины на масштабный коэффициент, получим R03_ H R12_ H R_ Н
Если из произвольной точки отложить вектор R12 для всех двенадцати положений, то получим годограф реакции R12.
По результатам расчета программы ТММ1 строим годограф реакции R12 в масштабе R=_ Нмм.
Если в каждом из двенадцати положений ползуна отложить вектор R03 и соединить их конечные точки плавной кривой, то получим годограф реакции R03.
По результатам расчета программы ТММ1 строим годограф реакции R03R03SB в масштабе R_ Нмм, S_ ммм.
Давление R32 в паре шатун – ползун определяем из условия равновесия ползуна:
0 (0)
и равенства:
R32R23, (0)
или
(0)
Тогда
R23XR03_ H,
R23YF3_ H
R23 (0)
R23_ Н
R32_ Н
По результатам расчета программы ТММ1 строим диаграмму реакции R32R321 в масштабе: R=_ Нмм.