Анализ и синтез механизмов (122835)

Посмотреть архив целиком

1. Структурное и кинематическое исследование плоско-рычажного механизма


1.1 Структурный анализ механизма


1.1.1 Наименование звеньев и их количество

Дана структурная схема механизма. Механизм предназначен для преобразования вращательного движения кривошипа 1 в возвратно-поступательное движение ползуна 5.

Для данного кривошипно-ползунного механизма (изображенного на 1 листе графического задания), наименование звеньев и их количество приведено в таблице 1.


Таблица 1

Наименование звена

Буквенное обозначение звена

Действительный размер, (мм)

Чертежный размер, (мм)

1. Кривошип

О1А

200

40

2. Кулиса

АС

1000

200

3. Ползун

В

-

-

4. Шатун

СD

500

100

5. Ползун

D

-

-

6. Неподвижная стойка

О1О2О3

Х1=400

X2=600

80

120


Всего звеньев 6 из них подвижных n=5


1.1.2 Кинематические пары и их классификации

Для данного кривошипно-ползунного механизма кинематические пары и их классификации приведены в таблице 2.



Таблица 2

Обозначение КП

Звенья составляющие КП

Вид движения

Подвижные КП (класс)

Высшая или низшая

О1

0–1

вращательное

P1(V)

низшая

А

1–2

вращательное

P1(V)

низшая

B3

2–3

поступательное

P1(V)

низшая

О2

0–3

вращательное

P1(V)

низшая

C4

2–4

вращательное

P1(V)

низшая

С5

4–5

вращательное

P1(V)

низшая

S5

0–5

поступательное

P1(V)

низшая


Всего звеньев 6 из них подвижных n=5


1.1.3 Степень подвижности механизма

Число степеней свободы (степень подвижности) кривошипно-ползунного механизма определяется по формуле П.Л. Чебышева:



где n – число подвижных звеньев механизма;

P1 – число одноподвижных кинематических пар.

Т.к. W=1 механизм имеет одно ведущее звено и это звено №1.


1.1.4 Разложение механизма на структурные группы (группы Ассура)

Проведенное разложение кривошипно-ползунного механизма на структурные группы (группы Ассура) приведено в таблице 3.



Таблица 3

Группа

Эскиз группы

Звенья составляющие группу

КП в группе

Степень подвижности

Класс, порядок, модификация группы

внутренние

внешние

Ведущая группа


О1 А


1–0

О1

А

W=1

1 кл.

1 вид.

Группа Ассура

О2

А

B

2–3

B3(2–3)

А (2–1)

О2(0–3)

W=1

II кл., 2 пор., 3 модиф.

Группа Ассура

О3

D


С

4–5

D4(4–5)

C (24)

D5(0–5)

W=1

II кл., 2 пор., 2 модиф.


1.1.5 Структурная формула механизма (порядок сборки)

К механизму 1 класса, 1 вида состоящего из звеньев 0 и 1 присоединена группа Ассура II класса, 2 порядка, 3 модификации состоящая из звеньев 2 и 3. К этой группе присоединена группа Ассура II класса, 2 порядка, 2 модификации состоящая из звеньев 4 и 5.


1.2 Кинематический анализ механизма


Цель: определение положения звеньев и траектории движения их точек, определение скоростей и ускорений точек звеньев, а также определение угловых скоростей и угловых ускорений звеньев по заданному закону движения ведущего звена.



1.2.1 Графический метод кинематического анализа

Заключается в построении графиков перемещении, скорости и ускорения последнего звена механизма в функции от времени (построение кинематических диаграмм) и определение их истинных значений.

1.2.1.1 Построение планов положения механизма

Кинематический анализ начинаем с построения плана положения механизма. Для этого должны быть известны:

1) размеры звеньев механизма, м;

2) величина и направление угловой скорости ведущего звена .

Размеры звеньев механизма равны:

Выбираем масштабный коэффициент длины:

Нулевым положением является крайнее нижнее положение ползуна 5 – начало преодоления силы F п.с.

Построенный план положения механизма представлен на листе №1 графической части курсового проекта.

Длина отрезков, изображающих звенья механизма на чертеже, будут равны:



1.2.1.2 Построение диаграммы перемещений

Диаграмма перемещений пятого звена является графическим изображением закона его движения.

Проводим оси координат (графическая часть, лист №1). По оси абсцисс откладываем отрезок , представляющий собой в масштабе время Т(с) одного периода (время одного полного оборота выходного звена):



Масштабный коэффициент времени:



Откладываем перемещение выходного звена по оси ординат, принимаем за нулевое – крайнее нижнее положение ползуна. Масштабный коэффициент будет равен:

Построенная диаграмма представлена на листе №1 графической части курсового проекта.

1.2.1.3 Построение диаграммы скорости

Построение диаграммы скорости осуществляется методом графического дифференцирования диаграммы угла поворота (методом хорд).

Н1=25 мм – расстояние до полюса графического дифференцирования (Р1).

Масштабный коэффициент диаграммы угловой скорости:



Построенная диаграмма скорости представлена на листе №1 графической части курсового проекта.

1.2.1.4 Построение диаграммы ускорения

Построение диаграммы ускорения осуществляется методом графического дифференцирования диаграммы угловой скорости.

Н2=15 мм – расстояние до полюса графического дифференцирования (Р2).

Масштабный коэффициент диаграммы углового ускорения:



Построенная диаграмма ускорения представлена на листе №1 графической части курсового проекта.


Истинные значения перемещения, скорости и ускорения приведены в сводной таблице 4.


Таблица 4

положения

l, м

v, м/с

a, м/с2

0

0,00

0,00

14,56

1

0,07

1,02

6,48

2

0,15

0,99

-1,38

3

0,22

0,88

-0,63

4

0,29

0,92

1,64

5

0,36

1,11

2,97

6

0,46

1,33

1,95

7

0,56

1,34

-3,19

8

0,65

0,59

-28,31

9

0,62

-2,69

-35,90

10

0,29

-4,53

0,94

11

0,02

-1,20

19,41



1.2.2 Графоаналитический метод кинематического анализа

1.2.2.1 Построение плана скорости

Исходные данные:

Угловая скорость ведущего звена



  1. Абсолютная скорость точки А1 на конце ведущего звена 1



  1. Масштабный коэффициент:



Длинна вектора скорости точки А:



  1. Скорость средней точки первой группы Ассура – точки В определяем через скорости крайних точек этой группы А и О2.

Скорость точки В относительно точки А:



Скорость точки В относительно точки О2:



Отрезок представляет собой вектор скорости точки B, решаем графически.

4. По свойству подобия находим на плане скоростей точку С, которая принадлежит звену 2 и 4, то есть является крайней точкой второй группы Ассура.


Случайные файлы

Файл
153787.rtf
19635.rtf
43394.rtf
Записка.doc
95240.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.