Министерство по образованию и науке

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КТПМ. МИДЗ 19 - 1.

Структурный и кинематический анализ зубчато-рычажного механизма.

Выполнила: Жукова Наталья,

студентка гр.8ж00

Приняла: Пустовых Ольга Сергеевна,

ассистент.

Томск 2012

Техническое задание.

n

φ

β

AB

BC

BD

e

z

z1

m

Об/мин

град.

мм

Шт.

мм

1400

135

45

20

105

50

80

15

40

1,5

КТПМ.МИДЗ 19-1

Изм.

Лист

№ докум.

Подп

Дата

Разраб.

Жукова

Зубчато-рычажный механизм

Лит.

Лист

Листов

Провер.

Пустовых

у

1

1

ТПУ ИК Группа 8Ж00

Содержание:

Введение……………………………………………………………………4

Структурный анализ механизма………………………………………….5

Расчеты для механизма в заданном положения………………………....8

Расчеты для плана скоростей………………………………………….…9

Расчеты для плана ускорений………………………………………..…..10

Заключение……………………………………………………………….11

Список используемой литературы………………………………………12

Введение.

Механизм - это устройство, предназначенное для преобразования определенного движения ведущих звеньев в другую форму движение ведомых звеньев.

Основная задача механики - определять положение (координаты) движущегося тела в любой момент времени.

Для изучения механизма и принципа действия необходимо построить планы скоростей и ускорений. Благодаря планам можно узнать движение любой точки механизма в любой момент времени его действия.

Планом положения механизма - графическое изображение взаимно расположенных звеньев, соответствующее выбранному моменту времени.

Задача данной работы заключается в том, чтобы научиться определять скорости и ускорения отдельных точек звеньев механизма, а также угловых скоростей и ускорений.

Таблица 2.Структурный анализ механизма.

В соответствии с исходными данными определим параметры зубчатых колес, межосевое расстояние, передаточное число и угловые скорости механизма.

Определяем делительные диаметры колес.

d₁=z_1∙ m= 15∙1,5 =22,5мм= 0,0225 м; d₂=z_2∙ m= 40∙1,5 = 60 мм = 0,06 м;

Диаметры окружностей вершин d_a и впадин зубьев d_f.

d_a1=m(z₁+2)=1,5∙(15+2)=25,5 мм; d_f1=m(z₁-2,5)=1,5∙(15-2,5)=18,75 мм;

d_a2=m(z₂+2)=1,5∙(40+2)=63 мм; d_f2=m(z₂-2,5)=1,5∙(40-2,5)=56,25 мм;

Межосевое расстояние a_w=(d₁+d₂)/2=(22,5+60)/2=41,25 мм.

Передаточное число u=z₂/z₁=40/15=2,67;

Угловая скорость ведущего колеса w₁=pn/30=3,14∙880/30=92,1 1/с;

Ведомого колеса w₂=w₁/u=146,6 c^-1 . Частота вращения ведомого зубчатого колеса и кривошипа n₂=n₁/u=1400/2,67=524,34 мин^-1.

Расставим на схеме механизма буквенные обозначения точек. Точки, обозначающие соединения подвижных звеньев со стойкой удобно обозначать О с индексом номера точки (Е, А, С₀ и т.д.) точку соединения кривошипа с шатуном обозначим буквой А. конец шатуна в соединении с ползуном обозначим буквой С.

Проставим на схеме механизма номера звеньев (арабскими цифрами) и номера кинематических пар (римскими цифрами).

Покажем направление угловой скорости ведущего звена.

Схема зубчато-рычажного механизма приведена на КТПМ.ИДЗ 19-1. Механизм состоит из 4 звеньев. Число подвижных звеньев n=4; число кинематических пар пятого класса p₅=5 (В_1-0, В_2-0, В_3-2, В_3-4, П_4-0). Число кинематических пар четвертого класса (двухподвижных) p₄=1. Это вращательная пара (ВП_2-1), образованная зацеплением зубьев ведущего и ведомого колес.

W=3n-2p₅-p₄=3·4-2·5-1·1=1;

Следовательно, для определенного движения ведомого звена 4, механизм имеет одно ведущее звено.

Сведем данные структурного анализа в таблицу 1.

В таблице 1 помещаем схемы условные обозначения подвижных звеньев (в рабочем положении), а также схемы кинематических пар, их названия, степень подвижности и условные обозначения кинематических пар. В таблице 2 приводим структурный состав механизма.

Таблица 1

Структурный анализ механизма
Подвижные звенья		Кинематические пары
Схема	Наименование	Схема	Наименование	Степ. Подвижности	Символ
	Ведущее колесо		Вращательная, низшая, V класса	1	В1-0
			Зубчатая вращательно-поступательная, IV класса	2	ВП2-1
	Кривошип-зубчатое колесо
			Вращательная, низшая, V класса	1	В2-0
	Шатун		Вращательная, низшая, V класса	1	В3-2
			Вращательная, низшая, V класса	1	В3-4
	Ползун
			Поступательная, низшая, V класса	1	П4-0
Число подвижных звеньев: n=4		Число кинематических пар: P5=5 P4=1
Степень подвижности механизма: W=3n-2p5-p4=3·4-2·5-1·1=1

Таблица 2

Структурный состав механизма
Начальный механизм и структурные группы
Схема	Наименование	Количество звеньев	Количество кинематических пар	Формула строения
	Начальный вращательный механизм 1 класса	1	1	В1-0
	Однозвенная, двухповодковая группа Асура с вращательно-поступательной зубчатой парой и вращательной парой.	1	2	[ВП2-1 -В2-0]
	2-х звенная, 2-х поводковая группа Ассура с 2 вращательными парами и одной поступательной парой V класса	2	3	[В2-3- В3-4 -П4-0]
Количество начальных механизмов - один		Количество групп Ассура - две
Формула строения механизма В1-0-[ВП2-1-В2-0]- [В2-3- В3-4 -П4-0] Механизм II класса, содержит две группы Ассура, соединение последовательно.