Курсовая работа по теории машин и механизмов

Курсовая работа по тмм теории машин и механизмов заказать готовую онлайн

 

Если у вас нету времени на курсач по теории машин и механизмов вы всегда можете попросить меня, вам нужно написать мне, и я вам помогу онлайн или в срок 1-3 дня всё зависит что там у вас за работа, вдруг она огромная! Чуть ниже размещён теоретический и практический материал, который вам поможет сделать работу если у вас много свободного времени и желания!

 

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

Заказать работу по тмм теории машин и механизмов помощь в учёбе

 

Теория машин и механизмов (ТММ) является основой проектирования работоспособных технических объектов. Основные задачи ТММ - анализ механизмов с заданными параметрами и проектирование механизмов (определение его параметров), удовлетворяющих заданным требованиям.

Результаты решения задач ТММ являются исходными данными для более детального проектирования объектов методами, которые изучаются в таких специальных дисциплинах, как сопротивление материалов, детали машин, технология машиностроения и других.

Объектом данного курсового проекта является рычажный механизм сталкивателя, являющийся составной частью машинного агрегата, структурная схема которого приведена на рис. 1

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Рис. 1 Структурная схема машинного агрегата

 

Вращение от двигателя Курсовая работа по теории машин и механизмов через муфту Курсовая работа по теории машин и механизмов передается на ведущий вал передаточного механизма Курсовая работа по теории машин и механизмов (планетарной передачи), который изменяет частоту вращения двигателя Курсовая работа по теории машин и механизмов до заданной частоты вращения кривошипа Курсовая работа по теории машин и механизмов рабочей машины Курсовая работа по теории машин и механизмов. Ведомый вал Курсовая работа по теории машин и механизмов соединяется с валом кривошипа через муфту Курсовая работа по теории машин и механизмов.

 

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

Решение задач по тмм теории машин и механизмов с примерами онлайн

 

Вращение от двигателя на вал кулачка кулачкового механизма Курсовая работа по теории машин и механизмов осуществляется передаточным механизмом Курсовая работа по теории машин и механизмов, состоящим из зубчатых колес с числами зубьев Курсовая работа по теории машин и механизмов и Курсовая работа по теории машин и механизмов и преобразующим Курсовая работа по теории машин и механизмов в заданную частоту вращения кулачка Курсовая работа по теории машин и механизмов. Курсовая работа по теории машин и механизмов выполнена на базе плоского рычажного механизма; плоский Курсовая работа по теории машин и механизмов состоит из вращающегося кулачка и толкателя.

Курсовая работа по теории машин и механизмов выполняет заданную технологическую операцию, Курсовая работа по теории машин и механизмов выполняет вспомогательные функции. Маховик Курсовая работа по теории машин и механизмов устанавливается на валу кривошипа Курсовая работа по теории машин и механизмов и служит для снижения колебаний угловой скорости кривошипа при установившемся движении до заданного уровня Курсовая работа по теории машин и механизмов.

Задача курсового проекта состоит в определении параметров, кинематических, силовых и динамических характеристик механизмов машинного агрегата.

Сталкиватель предназначен для перемещения деталей и узлов с одного рольганга на другой при сборке машин.

Основным механизмом сталкивателя является кривошипно-коромысловый шестизвенный механизм, в который входит кривошип 1, шатун 2, коромысло 3, ползун(камень) 4 и штанга 5. Электродвигатель и планетарный редуктор привода кривошипа на рисунке не показаны. Для подачи смазки к трущимся деталям используется диафрагменный насос на основе кулачкового механизма, кулачек которого получает вращение от электродвигателя через пару зубчатых колес(рис 1).

 

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

Контрольная работа по тмм теории машин и механизмов заказать

 

При движении штанги 5 из крайнего левого положения направо вначале происходит выборка зазора между штангой и подаваемой деталью, при которой сила сопротивления определяется только трением, возникающим в механизме, и может быть принята равной Курсовая работа по теории машин и механизмов. Затем совершается процесс передвижения детали и сила сопротивления возрастает до Курсовая работа по теории машин и механизмов (верхняя линия графика рабочих сопротивлений) при движении штанги в обратном направлении происходит холостой ход и сила сопротивления равна Курсовая работа по теории машин и механизмов (нижняя линия графика рабочих сопротивлений). Сила сопротивления Курсовая работа по теории машин и механизмов всегда направлена в сторону противоположную движению штанги.

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Рис. 2 Кинематическая схема рычажного механизма

 

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

Помощь по тмм теории машин и механизмов онлайн

 

Синтез и анализ рычажного механизма

1.1 Исходные данные

Кинематическая схема заданного механизма приведена на рис.2, геометрические размеры и другие заданные постоянные параметры приведены в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Заданные параметры механизма

Курсовая работа по теории машин и механизмов

 

 

Построение плана положений

Порядок построения плана положений механизма следующий:

1. Зададим масштабный коэффициент расстояний:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

где Курсовая работа по теории машин и механизмов - масштабный коэффициент расстояний, м / мм;

Курсовая работа по теории машин и механизмов - длина кривошипа, м;

Курсовая работа по теории машин и механизмов - отрезок на чертеже в мм, изображающий кривошип;

Курсовая работа по теории машин и механизмов

2. Размеры всех звеньев механизма, а также межосевые расстояния, данные в задании, делим на масштабный коэффициент расстояний и получаем чертежные размеры звеньев в мм, по которым на 1-м листе строим крайние и заданное положения механизма:

Курсовая работа по теории машин и механизмов = 20 мм;

Курсовая работа по теории машин и механизмов = 140 мм;

Курсовая работа по теории машин и механизмов = 85 мм;

Курсовая работа по теории машин и механизмов = 141 мм;

Курсовая работа по теории машин и механизмов = 42 мм;

Курсовая работа по теории машин и механизмов = 85 мм;

Курсовая работа по теории машин и механизмов = 165,1 мм;

Курсовая работа по теории машин и механизмов = 46,2 мм;

Курсовая работа по теории машин и механизмов= 54,485 мм.

3. На чертеже отмечаем центры вращения звеньев Курсовая работа по теории машин и механизмов и Курсовая работа по теории машин и механизмов, рисуем кривошипную окружность размером Курсовая работа по теории машин и механизмов, дугу, по которой перемещается точка Курсовая работа по теории машин и механизмов коромысла (радиусом Курсовая работа по теории машин и механизмов), а также линию направляющих Курсовая работа по теории машин и механизмов, по которой перемещается ползун 5.

4. Вычерчиваем крайние положения механизма. В одном из крайних положений кривошип и шатун вытягиваются в одну линию. Суммируем чертежные размеры кривошипа и шатуна (Курсовая работа по теории машин и механизмов), откладываем этот размер на циркуле и из центра вращения кривошипа делаем засечку на дуге, по которой перемещается точка Курсовая работа по теории машин и механизмов коромысла (получаем положение точки Курсовая работа по теории машин и механизмов). На кривошипе окружности отмечаем положение точки Курсовая работа по теории машин и механизмов. Проведя из точки Курсовая работа по теории машин и механизмов прямую через точку Курсовая работа по теории машин и механизмов до пересечения с линией Курсовая работа по теории машин и механизмов, получим положение точки Курсовая работа по теории машин и механизмов, а вместе с ней и положение 5-го звена.

 

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

РГР по тмм теории машин и механизмов расчетно графическая работа

 

В другом крайнем положении кривошип и шатун тоже располагаются на одной линии, при этом шатун «накладывается» на кривошип. Вычисляем радиус дуги: Курсовая работа по теории машин и механизмов ;

Этим радиусом из центра вращения кривошипа проводим засечку на дуге, по которой перемещается точка Курсовая работа по теории машин и механизмов (положение точки Курсовая работа по теории машин и механизмов). Проводим прямую из точки Курсовая работа по теории машин и механизмов через центр вращения кривошипа до пересечения с кривошипной окружностью (положение точки Курсовая работа по теории машин и механизмов). Из точки Курсовая работа по теории машин и механизмов проводим прямую через точку Курсовая работа по теории машин и механизмов до пересечения с линией Курсовая работа по теории машин и механизмов, получим положение точки Курсовая работа по теории машин и механизмов, а вместе с ней и положение 5-го звена в другом крайнем положении механизма.

5. За начальное положение кривошипа принимаем такое положение, которое соответствует крайнему верхнему положению ползуна 5 (начало рабочего хода ползуна). Это положение, при котором шатун и кривошип «накладываются» друг на друга (положение точки Курсовая работа по теории машин и механизмов).

От этого положения кривошипа выполняем разбивку кривошипной окружности на 12 равных частей (через 30 градусов) по ходу движения кривошипа. Если из точек Курсовая работа по теории машин и механизмов и т. д. отложить позиции звена Курсовая работа по теории машин и механизмов, то можно получить позиции всех остальных звеньев механизма в соответствующих положениях механизма. Вычерчиваем рабочее положение механизма (по заданию это положение 5).

Расстояние между крайним верхним и крайним нижним положениями 5-го звена называется рабочим ходом. В рабочий ход механизма вписываем диаграмму рабочих сопротивлений (см лист 1).

 

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

Задачи по тмм теории машин и механизмов с решением

 

Структурный анализ механизма

Для исследования задан рычажный механизм сталкивателя.

Данный механизм выполнен на базе кривошипно-кулисного механизма. Движение от кривошипа (звено 1) передается через шатун (2) на коромысло (3), которое передаст движение через камень (4) штанге (5). Таким образом, штанга (5) является выходным (рабочим) звеном.

Согласно структурной классификации Артоболевского-Ассура, представленный механизм относится ко 2-му классу и состоит из кривошипа со стойкой (механизм 1-го класса) и присоединенных к нему двух групп Ассура: 2-го класса 2-го порядка 1-го вида (звенья 2,3) и 2-го класса 2-го порядка 3-го вида (звенья 4,5) (см рис. 3).

Структурная формула механизма:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Механизм состоит из 6 звеньев (5-ти подвижных и 1-й стойки), содержит 7 кинематических пар, из которых 5 вращательных и 2 поступательных. Все кинематические пары низшие, одноподвижные.

Поскольку механизм плоский, то его степень подвижности определяется по формуле Чебышева:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

где Курсовая работа по теории машин и механизмов - число подвижных звеньев;

Курсовая работа по теории машин и механизмов - число одноподвижных кинематических пар;

Курсовая работа по теории машин и механизмов - число двухподвижных кинематических пар;

Подставив в формулу Чебышева значения, получим:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Таким образом, данный механизм имеет одну степень свободы, поэтому перемещение выходного звена однозначно определяется перемещением ведущего звена механизма. Заданный закон движения ведущего звена - вращение с постоянной частотой Курсовая работа по теории машин и механизмов.

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Рис. 3 Структурные группы Ассура

 

 

Синтез и анализ механизма на ЭВМ

Для расчета механизма на ЭВМ подготовим таблицу исходных данных (табл. 1.3.).

Таблица 1.2

Исходные данные для расчета механизма на ЭВМ

Курсовая работа по теории машин и механизмовКурсовая работа по теории машин и механизмов

По результатам расчета на ЭВМ получена распечатка (см. следующую страницу):

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Курсовая работа по теории машин и механизмов

 

 

Кинематический анализ методом планов

Поскольку одним из свойств групп Асура является их кинематическая определимость, то кинематический анализ проводится последовательно по группам Ассура, причём порядок их рассмотрения совпадает с направлением стрелок в формуле строения

 

 

Построение плана скоростей

Порядок построения плана скоростей следующий:

А) механизм 1 класса (звено 1 вместе со стойкой).

Определим угловую скорость кривошипа:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Вектор скорости точки Курсовая работа по теории машин и механизмов перпендикулярен звену 1 и направлен в соответствии с направлением Курсовая работа по теории машин и механизмов. Модуль скорости

Курсовая работа по теории машин и механизмов

На плане скоростей этот вектор изображается отрезком Курсовая работа по теории машин и механизмов. Тогда масштаб плана скоростей

Курсовая работа по теории машин и механизмов

 

Б) группа Ассура II1 (2,3)

Внешними точками группы являются точки Курсовая работа по теории машин и механизмов и Курсовая работа по теории машин и механизмов, внутренней - точка Курсовая работа по теории машин и механизмов. Составляется система векторных уравнений, связывающих скорость внутренней точки со скоростями внешних точек:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

где Курсовая работа по теории машин и механизмов - скорость точки Курсовая работа по теории машин и механизмов;

Курсовая работа по теории машин и механизмов - скорость полюса Курсовая работа по теории машин и механизмов;

Курсовая работа по теории машин и механизмов - скорость точки Курсовая работа по теории машин и механизмов в ее вращательном движении вокруг полюса Курсовая работа по теории машин и механизмов;

Курсовая работа по теории машин и механизмов - скорость полюса Курсовая работа по теории машин и механизмов;

Курсовая работа по теории машин и механизмов - скорость точки Курсовая работа по теории машин и механизмов в ее вращательном движении вокруг полюса Курсовая работа по теории машин и механизмов;

Курсовая работа по теории машин и механизмов (т.к. точка Курсовая работа по теории машин и механизмов - неподвижна), Курсовая работа по теории машин и механизмов.

Согласно векторным уравнениям строим план скоростей: из полюса плана (точка Курсовая работа по теории машин и механизмов) проводим отрезок Курсовая работа по теории машин и механизмов длиной 125,6 мм перпендикулярно кривошипу в заданном положении.

Через точку Курсовая работа по теории машин и механизмов проводим отрезок произвольной длины, перпендикулярный звену Курсовая работа по теории машин и механизмов, а через полюс плана (с ним совпадают все неподвижные точки механизма: Курсовая работа по теории машин и механизмов) проводим отрезок произвольной длины, перпендикулярный звену Курсовая работа по теории машин и механизмов механизма. Точка пересечения перпендикуляров Курсовая работа по теории машин и механизмов и Курсовая работа по теории машин и механизмов есть точкаКурсовая работа по теории машин и механизмов (смотри план скоростей на листе 1).

Для определения модулей скоростей точек на плане замеряются длины соответствующих отрезков (Курсовая работа по теории машин и механизмов) и умножаются на масштабный коэффициент скоростей:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Скорости точки Курсовая работа по теории машин и механизмов и находим с помощью теоремы подобия. Составляется пропорция, связывающая чертежные (или истинные) размеры звена 2 Курсовая работа по теории машин и механизмов с отрезками плана скоростей:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Из уравнения определяется длина неизвестного отрезка

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Отрезок Курсовая работа по теории машин и механизмов откладывается от точки Курсовая работа по теории машин и механизмов на плане скоростей по линии Курсовая работа по теории машин и механизмов. Точка Курсовая работа по теории машин и механизмов является концом вектора Курсовая работа по теории машин и механизмов, начало всех векторов - в полюсе Курсовая работа по теории машин и механизмов. Поэтому отрезок Курсовая работа по теории машин и механизмов на плане скоростей изображает вектор Курсовая работа по теории машин и механизмов

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Скорость точки Курсовая работа по теории машин и механизмов определяются аналогично по принадлежности звену 3:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Из формулы определяем длину неизвестного отрезка:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Этот отрезок откладываем от полюса Курсовая работа по теории машин и механизмов на плане скоростей в сторону, противоположную отрезку Курсовая работа по теории машин и механизмов (смотри план скоростей на листе 1).

Модуль вектора скорости Курсовая работа по теории машин и механизмов определяем по формуле:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Находим скорость точки Курсовая работа по теории машин и механизмов

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Модуль вектора скорости Курсовая работа по теории машин и механизмов определяем по формуле:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Определяем величины угловых скоростей звеньев 2 и 3:

Курсовая работа по теории машин и механизмов Курсовая работа по теории машин и механизмов

Для определения направления Курсовая работа по теории машин и механизмов отрезок Курсовая работа по теории машин и механизмов плана скоростей устанавливают в точку Курсовая работа по теории машин и механизмов, а точку Курсовая работа по теории машин и механизмов закрепляют неподвижно; тогда становится очевидным, что Курсовая работа по теории машин и механизмов направлена против часовой стрелки. Для определения направления Курсовая работа по теории машин и механизмов отрезок Курсовая работа по теории машин и механизмов плана скоростей устанавливают в точку Курсовая работа по теории машин и механизмов, точка Курсовая работа по теории машин и механизмов неподвижна, поэтому Курсовая работа по теории машин и механизмов имеет направление против часовой стрелки (см рис. 4).

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Рис. 4 Определение направлений угловых скоростей звеньев

 

В) Группа Ассура II2 (4,5)

Так как группа Ассура, состоящая из звеньев 4 и 5 относится к 4-му виду (в состав группы входят две внешние поступательные и одна внутренняя вращательная кинематическая пара, см рис. 3), то векторные уравнения для определения скорости 5-го звена запишутся:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

где Курсовая работа по теории машин и механизмов - скорость шарнира Курсовая работа по теории машин и механизмов, который соединяет 4-е и 5-е звенья;

Курсовая работа по теории машин и механизмов - скорость полюса Курсовая работа по теории машин и механизмов, лежащего на кулисе Курсовая работа по теории машин и механизмов;

Курсовая работа по теории машин и механизмов - скорость точки Курсовая работа по теории машин и механизмов, принадлежащей ползуну 4, в ее поступательном движении относительно точки Курсовая работа по теории машин и механизмов на кулисе;

Курсовая работа по теории машин и механизмов - скорость точки Курсовая работа по теории машин и механизмов, принадлежащей 5-му звену;

Курсовая работа по теории машин и механизмов - скорость неподвижных направляющих, по которым перемещается 5-е звено ( Курсовая работа по теории машин и механизмов = 0 )

Курсовая работа по теории машин и механизмов - скорость точки Курсовая работа по теории машин и механизмов, принадлежащей 5-му звену, определенная в поступательном движении относительно неподвижных направляющих Курсовая работа по теории машин и механизмов;

Соответствующие векторы направлены:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Достраиваем план скоростей (см лист 1).

Для этого через точку Курсовая работа по теории машин и механизмов плана скоростей проводим отрезок произвольной длины, параллельный направлению кулисы Курсовая работа по теории машин и механизмов. Через точку Курсовая работа по теории машин и механизмов плана проводим вертикальную линию (линию, параллельную направляющим Курсовая работа по теории машин и механизмов). Точка пересечения названных линий есть точка Курсовая работа по теории машин и механизмов.

Вычисляем скорости точек. Для этого измеряем соответствующие отрезки на плане скоростей и умножаем их на масштабный коэффициент:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Так как ползун 4 поворачивается вместе с кулисой Курсовая работа по теории машин и механизмов, его угловая скорость по величине и по направлению равна угловой скорости кулисы Курсовая работа по теории машин и механизмов:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Величины скоростей, определенные по плану, занесем в таблицу.

Таблица 1.3

Скорости точек механизма

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Знак «–» означает, что угловая скорость звена направлена по ходу часовой стрелки.

 

 

Построение плана ускорений

А) механизм I класса (звено 1 вместе со стойкой).

Точка Курсовая работа по теории машин и механизмов кривошипа Курсовая работа по теории машин и механизмов совершает вращательное движение вокруг точки Курсовая работа по теории машин и механизмов, поэтому её ускорение есть сумма нормального и касательного ускорений:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Поскольку принято Курсовая работа по теории машин и механизмов (следовательно, Курсовая работа по теории машин и механизмов), то

Модуль ускорения

Курсовая работа по теории машин и механизмов

На плане ускорений этот вектор изображается отрезком 197 мм, направленным от точки Курсовая работа по теории машин и механизмов к Курсовая работа по теории машин и механизмов. Масштаб плана ускорений:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

 

Б) группа Ассура II1 (2,3)

Составляется система векторных уравнений, связывающих ускорение внутренней точки Курсовая работа по теории машин и механизмов с ускорениями внешних точек Курсовая работа по теории машин и механизмов и Курсовая работа по теории машин и механизмов:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

В этой системе модули нормальных ускорений определяются по формулам:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Чтобы эти ускорения изобразить на плане ускорений, разделим полученные значения на масштаб плана ускорений и получим длины отрезков в мм:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

 

 

Согласно векторным уравнениям строим план ускорений:

из полюса плана (точка Курсовая работа по теории машин и механизмов) проводим отрезок Курсовая работа по теории машин и механизмов длиной 197 мм, направленный к центру вращения кривошипа, параллельно направлению кривошипа в 5-м положении. Из точки Курсовая работа по теории машин и механизмов проводим отрезок Курсовая работа по теории машин и механизмов в направлении, параллельном звену Курсовая работа по теории машин и механизмов механизма. Из полюса Курсовая работа по теории машин и механизмов (с ним совпадают все неподвижные точки механизма: Курсовая работа по теории машин и механизмовКурсовая работа по теории машин и механизмов) откладываем отрезок Курсовая работа по теории машин и механизмов, параллельный звену Курсовая работа по теории машин и механизмов; через конец вектора Курсовая работа по теории машин и механизмов проводим отрезок произвольной длины, перпендикулярный звену Курсовая работа по теории машин и механизмов, а через конец вектора Курсовая работа по теории машин и механизмов проводим отрезок произвольной длины, перпендикулярный звену Курсовая работа по теории машин и механизмов. Точка пересечения перпендикуляров Курсовая работа по теории машин и механизмов и Курсовая работа по теории машин и механизмов есть точка Курсовая работа по теории машин и механизмов (смотри лист 1). Отрезок Курсовая работа по теории машин и механизмов на плане соответствует касательному ускорению Курсовая работа по теории машин и механизмов , а отрезок Курсовая работа по теории машин и механизмов на плане соответствует касательному ускорению Курсовая работа по теории машин и механизмов.

Чтобы определить величину ускорения точки по плану ускорений, нужно соответствующий отрезок на плане измерить в мм и умножить эту величину на масштабный коэффициент ускорений:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Ускорения точек Курсовая работа по теории машин и механизмов и Курсовая работа по теории машин и механизмов определяем с помощью теоремы подобия, на основании которой составляем пропорцию, связывающую чертежные (или истинные) размеры звена 2 (Курсовая работа по теории машин и механизмов) с отрезками плана ускорений:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Из уравнения определяем длину неизвестного отрезка:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Отрезок Курсовая работа по теории машин и механизмов откладываем от точки Курсовая работа по теории машин и механизмов на плане ускорений по линии Курсовая работа по теории машин и механизмов. Точка Курсовая работа по теории машин и механизмов является концом вектора Курсовая работа по теории машин и механизмов, начало всех векторов - в полюсе Курсовая работа по теории машин и механизмов. Поэтому отрезок Курсовая работа по теории машин и механизмов на плане ускорений изображает вектор Курсовая работа по теории машин и механизмов:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Ускорение точки Курсовая работа по теории машин и механизмов определяем аналогично по принадлежности звену 3:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Из формулы определяем длину неизвестного отрезка:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Этот отрезок откладываем от полюса Курсовая работа по теории машин и механизмов на плане ускорений в сторону, противоположную отрезку Курсовая работа по теории машин и механизмов (см план ускорений на листе 1).

Модуль вектора ускорения Курсовая работа по теории машин и механизмов определяем по формуле:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Определяем величины угловых ускорений звеньев 2 и 3:

Курсовая работа по теории машин и механизмов Курсовая работа по теории машин и механизмов

Для определения направления Курсовая работа по теории машин и механизмов отрезок Курсовая работа по теории машин и механизмов на плане ускорений устанавливается в точку Курсовая работа по теории машин и механизмов , а точка Курсовая работа по теории машин и механизмов закрепляется неподвижно. Тогда становится очевидным, что Курсовая работа по теории машин и механизмов направлено против часовой стрелки. Для определения направления Курсовая работа по теории машин и механизмов отрезок Курсовая работа по теории машин и механизмов устанавливается в точку Курсовая работа по теории машин и механизмов , точка Курсовая работа по теории машин и механизмов неподвижна. Следовательно, Курсовая работа по теории машин и механизмов направлено против часовой стрелки (см рис. 5)

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Рис. 5 Определение направлений угловых ускорений звеньев

 

В) Группа Ассура II2 (4,5)

Так как группа Ассура, состоящая из звеньев 4 и 5 относится к 4-му виду (в состав группы входят две внешние поступательные и одна внутренняя вращательная кинематическая пара, см рис. 3), то векторные уравнения для определения ускорения 5-го звена запишутся в виде:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

где Курсовая работа по теории машин и механизмов - ускорение шарнира Курсовая работа по теории машин и механизмов, который соединяет 4-е и 5-е звенья;

Курсовая работа по теории машин и механизмов - ускорение полюса Курсовая работа по теории машин и механизмов, лежащего на кулисе Курсовая работа по теории машин и механизмов;

Курсовая работа по теории машин и механизмов - ускорение Кориолиса, вектор Курсовая работа по теории машин и механизмов направлен перпендикулярно кулисе Курсовая работа по теории машин и механизмов;

Курсовая работа по теории машин и механизмов - ускорение точки Курсовая работа по теории машин и механизмов, принадлежащей ползуну 4, в ее поступательном движении относительно точки Курсовая работа по теории машин и механизмов на кулисе; вектор Курсовая работа по теории машин и механизмов направлен параллельно кулисе Курсовая работа по теории машин и механизмов;

Курсовая работа по теории машин и механизмов - ускорение точки Курсовая работа по теории машин и механизмов, принадлежащей 5-му звену;

Курсовая работа по теории машин и механизмов - ускорение неподвижных направляющих, по которым перемещается 5-е звено (Курсовая работа по теории машин и механизмов = 0);

Курсовая работа по теории машин и механизмов - ускорение точки Курсовая работа по теории машин и механизмов, принадлежащей 5-му звену, которое определено в поступательном движении относительно неподвижных направляющих Курсовая работа по теории машин и механизмов; вектор Курсовая работа по теории машин и механизмов направлен параллельно направляющим Курсовая работа по теории машин и механизмов;

Ускорение Кориолиса вычислим по формуле:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Разделив найденное значение Курсовая работа по теории машин и механизмов на масштабный коэффициент ускорений, получим длину отрезка в мм, которым вектор ускорения Кориолиса изобразится на плане ускорений:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Откладываем на плане ускорений данный отрезок от точки Курсовая работа по теории машин и механизмов в направлении, перпендикулярном кулисе Курсовая работа по теории машин и механизмов, согласно правилу Жуковского; через точку Курсовая работа по теории машин и механизмов проводим отрезок произвольной длины, параллельный кулисе Курсовая работа по теории машин и механизмов; через точку Курсовая работа по теории машин и механизмов (полюс плана) проводим отрезок произвольной длины, параллельный направляющим Курсовая работа по теории машин и механизмов; точка пересечения этих отрезков есть точка Курсовая работа по теории машин и механизмов (см план ускорений на листе 1).

Модули векторов ускорений Курсовая работа по теории машин и механизмов и Курсовая работа по теории машин и механизмов определяем по формулам:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Так как ползун 4 поворачивается вместе с кулисой Курсовая работа по теории машин и механизмов, его угловое ускорение по величине и по направлению равно угловому ускорению кулисы Курсовая работа по теории машин и механизмов:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Величины ускорений, определенные по плану, занесем в таблицу.

Таблица 1.4

Ускорения точек механизма

Курсовая работа по теории машин и механизмов

 

 

 

Силовой расчет

1.6.1 Определение инерционных факторов

Силовой расчет механизма выполняют методом кинетостатики с учетом инерционных факторов. Инерционные силовые факторы - это силы инерции звеньев Курсовая работа по теории машин и механизмов и моменты сил инерции Курсовая работа по теории машин и механизмов, которые определяются по формулам:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

где Курсовая работа по теории машин и механизмов - сила инерции Курсовая работа по теории машин и механизмов-ro звена;

Курсовая работа по теории машин и механизмов - масса Курсовая работа по теории машин и механизмов-ro звена;

Курсовая работа по теории машин и механизмов - ускорение центра масс Курсовая работа по теории машин и механизмов-ro звена;

Курсовая работа по теории машин и механизмов - главный момент сил инерции относительно центра масс Курсовая работа по теории машин и механизмов-ro звена;

Курсовая работа по теории машин и механизмов - осевой момент инерции относительно центра масс Курсовая работа по теории машин и механизмов-ro звена;

Курсовая работа по теории машин и механизмов - угловое ускорение Курсовая работа по теории машин и механизмов-ro звена.

Силы инерции прикладывают в центрах тяжести звеньев, направления сил инерции и главных моментов сил инерции противоположны направлениям соответствующих ускорений, которые берут с плана ускорений. Вычислим инерционные факторы, результаты вычислений занесем в таблицу.

Таблица 1.5

Инерционные силовые факторы механизма

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Силовой расчет проводится в последовательности, противоположной направлению стрелок в формуле строения механизма, то есть вначале выполняют расчет наиболее удаленной от кривошипа группы (см рис. 3).

1.6.2 Силовой расчёт группы Ассура II2 (4,5)

 

 

Силовой расчет группы состоит из нескольких этапов.

1. На 1-м листе проекта строим схему нагружения группы в масштабе Курсовая работа по теории машин и механизмов.

На схеме нагружения в масштабе изображаем только звенья исследуемой группы, векторы сил изображаем произвольной длины, строго соблюдаем только направления сил. Так как в состав группы Ассура II4 (4,5) входят две внешние поступательные и одна внутренняя вращательная кинематическая пара, а масса 4-го звена равна нулю, то линии действия реакций заранее известны. Реакция Курсовая работа по теории машин и механизмов направлена перпендикулярно кулисе Курсовая работа по теории машин и механизмов, а реакция Курсовая работа по теории машин и механизмов направлена перпендикулярно направляющим Курсовая работа по теории машин и механизмов (см лист 1).

2. Составляем векторную сумму сил, действующих на группу:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

3. Для построения плана сил задаем масштабный коэффициент Курсовая работа по теории машин и механизмов, вычисляем длины отрезков, которыми на плане сил будут изображаться соответствующие векторы, модули сил и длины отрезков заносим в таблицу.

Таблица 1.6

Длины отрезков, изображающих известные силы

Курсовая работа по теории машин и механизмов

4. Строим план сил группы в масштабе Курсовая работа по теории машин и механизмов

Из точки Курсовая работа по теории машин и механизмов на плане сил последовательно откладываем отрезки Курсовая работа по теории машин и механизмов.

Через точку Курсовая работа по теории машин и механизмов проводим прямую, перпендикулярную направляющим Курсовая работа по теории машин и механизмов, а через точку Курсовая работа по теории машин и механизмов проводим прямую, перпендикулярную кулисе Курсовая работа по теории машин и механизмов. Прямые пересекаются в точке Курсовая работа по теории машин и механизмов. Направление стрелок ставим так, чтобы силовой многоугольник оказался замкнутым (см лист 1).

5. На плане сил замеряем отрезки Курсовая работа по теории машин и механизмов и Курсовая работа по теории машин и механизмов и определяем модули реакций:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

1.6.3 Силовой расчёт группы Ассура II1 (2,3)

  • Группа Ассура II1 (2,3) отличается от предыдущей группы тем, что она содержит в своем составе 3 вращательные кинематические пары. Направления реакций в шарнирах заранее нс известны, поэтому неизвестные реакции раскладывают на касательную и нормальную составляющие (см лист 1). Касательные составляющие реакций определяют аналитически, а нормальные составляющие
  • определяют графически при построении плана сил.

1. На 1-м листе проекта строим схему нагружения группы Ассура II1 (2,3) в масштабе Курсовая работа по теории машин и механизмов; касательные составляющие реакций во внешних шарнирах группы направляем перпендикулярно звеньям, нормальные составляющие направляем вдоль соответствующих звеньев. Также на схеме нагружения показываем силы тяжести, силы инерции и главные моменты сил инерции звеньев. Кроме того, на точку Курсовая работа по теории машин и механизмов действует сила Курсовая работа по теории машин и механизмов , по величине равная силе Курсовая работа по теории машин и механизмов , а по направлению ей противоположная.

2. Составляем сумму моментов сил, действующих на звено 2, относительно шарнира Курсовая работа по теории машин и механизмов. Плечи сил определяем непосредственным измерением на схеме нагружения группы:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

где Курсовая работа по теории машин и механизмов - чертёжные плечи сил Курсовая работа по теории машин и механизмов и Курсовая работа по теории машин и механизмов, определенные замером на схеме нагружения группы. Из уравнения находим Курсовая работа по теории машин и механизмов :

Курсовая работа по теории машин и механизмов

3. Составляем сумму моментов сил, действующих на звено 3, относительно шарнира Курсовая работа по теории машин и механизмов:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

где Курсовая работа по теории машин и механизмов - чертёжные плечи сил Курсовая работа по теории машин и механизмов и Курсовая работа по теории машин и механизмов, определенные замером на схеме нагружения группы. Из уравнения находим Курсовая работа по теории машин и механизмов :

Курсовая работа по теории машин и механизмов

4. Составляем векторную сумму сил, действующих на группу:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

5. Для построения плана сил задаем масштабный коэффициент Курсовая работа по теории машин и механизмов, вычисляем длины отрезков, которыми на плане сил будут изображаться соответствующие векторы, модули сил и длины отрезков заносим в таблицу.

Таблица 1.7

Длины отрезков, изображающих известные силы

Курсовая работа по теории машин и механизмов

6. Строим план сил группы в масштабе Курсовая работа по теории машин и механизмов в соответствии с векторным уравнением. Начинаем построение с отрезка, изображающего вектор силы Курсовая работа по теории машин и механизмов (см построение плана сил группы Ассура II1 (2,3) на 1-м листе).

7. На плане сил замеряем отрезки Курсовая работа по теории машин и механизмов и Курсовая работа по теории машин и механизмов и определяем модули реакций:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

1.6.4 Силовой расчёт механизма 1-го класса

Определим уравновешивающий момент на кривошипе Курсовая работа по теории машин и механизмов и реакцию Курсовая работа по теории машин и механизмов

1. Для этого на 1-м листе построим схему нагружения кривошипа в масштабе Курсовая работа по теории машин и механизмов. На кривошип действуют: сила Курсовая работа по теории машин и механизмов, уравновешивающий момент Курсовая работа по теории машин и механизмов и реакция шарнира Курсовая работа по теории машин и механизмов

2. Составим уравнение моментов относительно точки Курсовая работа по теории машин и механизмов :

Курсовая работа по теории машин и механизмов

где Курсовая работа по теории машин и механизмов - чертежный размер плеча силы Курсовая работа по теории машин и механизмов , определенный замером на схеме нагружения кривошипа. Из уравнения находим модуль уравновешивающего момента:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

3. Запишем векторное уравнение равновесия сил, действующих на кривошип:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

4. Зададим масштаб сил Курсовая работа по теории машин и механизмов и построим план сил кривошипа согласно векторному уравнению. Замеряем на плане сил отрезок Курсовая работа по теории машин и механизмов и находим модуль реакции Курсовая работа по теории машин и механизмов:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

На этом силовой расчет можно считать законченным.

 

 

 

Расчёт маховика

Целью расчета является определение геометрических размеров маховика, при установке которого колебания угловой скорости кривошипа уменьшаются до заданного уровня Курсовая работа по теории машин и механизмов. Расчет проводится графо-аналитическим методом на основе использования диаграммы энергомасс.

Расчет выполняем в следующей последовательности:

2.1 Определение приведённых факторов

Выбираем схему динамической модели с распределёнными факторами. В качестве звена приведения выбираем кривошип (рис. 6):

гдеКурсовая работа по теории машин и механизмов - угловая скорость звена приведения;

Курсовая работа по теории машин и механизмов - приведённый момент инерции кривошипа;

Курсовая работа по теории машин и механизмов - приведённые моменты движущих сил и сил сопротивления.

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Рис. 6 Динамическая модель

Используя результаты кинематического анализа, рассчитываем Курсовая работа по теории машин и механизмов и Курсовая работа по теории машин и механизмов для исследуемого положения механизма. Учитывая, что Курсовая работа по теории машин и механизмов, записываем выражение для Курсовая работа по теории машин и механизмов :

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Курсовая работа по теории машин и механизмов

 

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Выражение для Курсовая работа по теории машин и механизмов запишется в виде:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Учитывая, что Курсовая работа по теории машин и механизмов, получим:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

 

 

 

Построение диаграмм

1. По результатам компьютерного расчета для 12-ти положений строим график изменения приведенного момента сил сопротивления в зависимости от угла поворота кривошипа Курсовая работа по теории машин и механизмов (см лист 2). Масштабные коэффициенты Курсовая работа по теории машин и механизмов и Курсовая работа по теории машин и механизмов задаем согласно рекомендациям по выполнению курсового проекта:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

2. Методом графического интегрирования графика Курсовая работа по теории машин и механизмов получаем график работы приведенных сил сопротивления Курсовая работа по теории машин и механизмов . Базу интегрирования Курсовая работа по теории машин и механизмов принимаем равной 55 мм.

Масштабный коэффициент работы (кинетической энергии) рассчитываем по формуле:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

3. График работ движущих сил Курсовая работа по теории машин и механизмов строится из условия равенства нулю изменения кинетической энергии за полный цикл периодически установившегося режима работы механизма: Курсовая работа по теории машин и механизмов, а также принятого допущения: Курсовая работа по теории машин и механизмов. Из формулы следует, что Курсовая работа по теории машин и механизмов;

 

 

Строим графики работ движущих сил в отрицательной и положительной области.

4. График изменения кинетической энергии Курсовая работа по теории машин и механизмов внутри цикла строится как алгебраическая сумма работ сил движущих Курсовая работа по теории машин и механизмов и сил сопротивления Курсовая работа по теории машин и механизмов для каждого положения механизма: Курсовая работа по теории машин и механизмов

5. По результатам компьютерного расчета для 12-ти положений механизма строим график изменения приведенного момента инерции в зависимости от угла поворота кривошипа Курсовая работа по теории машин и механизмов; задаем масштабный коэффициент приведенного момента инерции Курсовая работа по теории машин и механизмов :

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Для удобства дальнейших построений ось углов на графике располагаем вертикально, а ось приведенных моментов инерции располагаем горизонтально.

6. Диаграмму энергомасс Курсовая работа по теории машин и механизмов строим методом графического исключения параметра Курсовая работа по теории машин и механизмов из графиков Курсовая работа по теории машин и механизмов и Курсовая работа по теории машин и механизмов ;

 

2.3 Определение момента инерции маховика и его размеров

Используя диаграмму энергомасс, определяем момент инерции маховика.

1. По формулам рассчитываем углы Курсовая работа по теории машин и механизмов и Курсовая работа по теории машин и механизмов :

Курсовая работа по теории машин и механизмов

Курсовая работа по теории машин и механизмов

2. Под найденными углами проводим касательные к диаграмме энергомасс (соответственно сверху и снизу);

3. Замеряем в мм отрезок Курсовая работа по теории машин и механизмов, который касательные отсекают на вертикальной оси диаграммы;

4. Рассчитываем требуемую величину момента инерции маховика Курсовая работа по теории машин и механизмов, снижающего колебания угловой скорости до заданного уровня:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

5. Рассчитываем геометрические размеры маховика:

Курсовая работа по теории машин и механизмов

 

Курсовая работа по теории машин и механизмов

 

 


Заключение

При исследовании механизма были получены результаты, исходя из которых можно сделать следующие выводы:

1. Путем структурного анализа были определены степень подвижности механизма, его класс и структурная формула.

2. С помощью метода планов были определены кинематические и силовые характеристики механизма в заданном положении. Так как расхождение между результатами, полученными различными способами (машинным и графоаналитическим) не превышает 10%, мы можем говорить о правильности и точности проведённого расчёта.

3. При силовом расчете механизма были определены инерционные характеристики.

4. При выполнении расчета маховика был построен график изменения приведённого момента инерции. На графике видны резкие различия между вершинами и впадинами волн в зависимости от угла поворота кривошипа. Это означает, что данный механизм работает с большей степенью неравномерности. Чтобы механизм работал плавно и без перегрузок, необходимо его уравновешивание. Простейшим способом уравновешивания механизма является установка маховика на ведущий вал механизма.

Геометрические размеры маховика в результате расчета получились достаточно большими (Курсовая работа по теории машин и механизмов), это можно объяснить особенностью строения и режимом работы механизма.