- •Теория механизмов и машин
- •1. Синтез и кинематическое исследование рычажного механизма.
- •2. Кинетостатический (силовой) расчет механизма.
- •2.1 Общая методика силового расчета
- •2.1.1. Определение внешних сил, действующих на звенья
- •2.1.2. Определение реакций в группах Ассура
- •2.2 Силовой рычаг Жуковского.
- •3.Синтез кулачкового механизма.
- •.Описание построения диаграмм скорости, ускорения и перемещения толкателя.
- •3.2. Динамический синтез кулачковых механизмов.
- •Кинематический синтез кулачкового механизма.
- •4. Синтез зубчатой передачи.
2.2 Силовой рычаг Жуковского.
План скоростей разворачиваем на 90˚.В соответствующие точки прикладываем силы, действующие на механизм. Моменты заменяем на пары сил. Производим расчёт суммы моментов относительно полюса.
Погрешность:
Силовой расчет заканчиваем определением мощности, которую необходимо приложить к ведущему звену, чтобы механизм совершал работу, для выполнения которой он создан. Для этого необходимо величину уравновешивающей силы умножить на скорость точки, в которую эта сила приложена:
3.Синтез кулачкового механизма.
№ вар |
n Об/мин |
|
|
|
h мм |
градусы |
|||||
8 |
300 |
120 |
70 |
80 |
45 |
Плоские трехзвенные кулачковые механизмы состоят из стойки и двух подвижных звеньев, причем подвижные звенья образуют со стойкой низшие кинематические пары (вращательные или поступательные), а друг с другом -высшую кинематическую пару.
Ведущее звено в кулачковом механизме, имеющее переменный радиус кривизны, называют кулачком, ведомое - толкателем.
В кулачковых механизмах за один оборот кулачка чаще всего наблюдается 4 фазы движения:
1-я фаза соответствует прямому ходу или удалению толкателя от центра вращения кулачка и описывается углом удаления ;
2-я фаза соответствует выстою толкателя в самой дальней точке профиля и описывается углом дальнего стояния (дальнего выстоя) ;
3-я фаза соответствует обратному ходу или возврату толкателя к центру вращения кулачка и описывается углом возврата ;
4-я фаза соответствует выстою толкателя в ближней точке профиля и описывается углом ближнего выстоя .
Очевидно, что:
+ + + =2 (3.1)
Сумму углов , и называют рабочим углом и обозначают :
+ + = . (3.2)
Определяем степень свободы механизма по формуле Чебышева:
, (3.3)
где
n — число подвижных звеньев;
p5—число кинематических пар 5-го класса (низшие кинематические пары).
р4—число кинематических пар 4-го класса (высшие кинематические пары).
О - низшая кинематическая пара (кп) 5-го класса, совершает вращательное движение;
А – высшая кп образованная звеном 1 и 2, 4-го класса;
В – низшая кп образованная звеном 2 и 3, 5-го класса, совершает вращательное движение;
С – низшая кп 5-го класса, совершает поступательное движение;
.Описание построения диаграмм скорости, ускорения и перемещения толкателя.
Для построения диаграммы ускорений, по оси x отложим отрезок длинной 180 мм, представляющий собой угол поворота кулачка, равный 2 (или 360º), то масштаб углов поворота равен:
Далее переводим заданные углы , и в полученный масштаб и откладываем их на оси х.
Площади F1 и F2, а также F2' и F1 ' (рисунок 5.6) должны быть равны между собой, поскольку скорость толкателя в начале и конце углов удаления и возвращения равна нулю. Для того, чтобы получить равенство этих площадей на диаграмме, необходимо, чтобы наибольшие ординаты h ' и h " обоих участков диаграммы (на углах удаления и возврата) берутся в отношении, обратно пропорциональном квадратам углов и , т.е.:
(3.4)
мм
Величину отрезка h' берется произвольно h'=50 мм, а затем по зависимости (5.2) рассчитываем величину h"=50 мм. Далее строим диаграмму S" - так, чтобы она была симметричной относительно оси х.
Проинтегрируем дважды графически полученную зависимость. Для этого:
разбиваем угол удаления на 8 равных частей 01; 12; 23; ...;
построим ординаты аb, сd, ..., соответствующие серединам интервалов 01,12, .., и отложим отрезки Оb' = аb, Od’ =cd на оси ординат;
соединим произвольно взятую точку P1 на продолжении оси х влево (получив полюсное расстояние O P1 = 28,57 мм) с точками b ', d' , ...;
на графике у' (х) из точки O проводим отрезок Ob" в интервале O1 параллельно лучу P1 b', отрезок b"d" в интервале 1-2 параллельно лучу P1d' и т. д.
Далее разбиваем угол возврата на равные 8 частей и при том же полюсном расстоянии 28,57 мм повторяем пункты 2-4.
Полученная ломаная линия (в пределе - кривая) в графической форме представляет собой первый интеграл заданной зависимости, т. е. кривую и, значит, с учетом масштаба .
Аналогично, интегрируя кривую у' = у' (х), получаем вторую интегральную кривую у=у(x),с учетом масштаба S = S ( ) (график у (х)).
В задании на проект задан максимальный ход толкателя . На кривой S - он представлен максимальной ординатой величина которой определяется непосредственно на этой кривой после графического интегрирования. Зная и , можно найти масштаб , а именно: