Материалы сайта
Это интересно
Синтез механизмов
(Скачать оригинал реферата)Введение: Развитие современной науки и техники неразрывно связано с созданием новых машин, повышающих производительность и облегчающих труд человека, а также обеспечивающих средства исследования законов природы. Курсовая работа является первой самостоятельной работой, направленной на конкретном решение задач в области конструирования машин. Она позволяет закрепить основные положения теории машин и общие методы кинематического и динамического анализа и синтеза механизмов. Исходные данные 4 Дано: [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] Раздел 1: Синтез рычажного механизма. 1. Определение недостающих размеров. 1. Наибольший размах коромысла ?3’280, т.о. угол ?3max’140 2. Угол ?4 , находиться через придаточное отношение, т.о. ?4max=?3max/i34=140*45/7=900 3. Определим длину l1, которая находиться из прямоугольного треугольника и будет равна l1=sin140*lO1O2=sin140*425=103 мм 1.2 Определяем угловые скорости и линейные скорости с помощью метода замкнутого контура, для этого строим векторный контур: [pic] 0X: [pic] [pic] 0Y: [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] Значения угловых и линейных скоростей 12 положений механизма сведены в таблицу 1. 3. Определение приведенного момента инерции. Пусть ведущее звено обладает Jп (момент инерции) относительно оси его вращения, который заменяет все моменты инерции звеньев и называется приведенным моментом инерции. Под которым понимают условный момент инерции, которым должно обладать звено приведения относительно оси его вращения, чтобы кинетическая энергия этого звена в каждом рассматриваемом положении механизма была равна сумме кинетических энергий всех его звеньев. Из этого равенства определяем приведенный момент инерции ведущего звена: [pic] здесь: [pic] [pic] 4. Определение момента сил сопротивления. В общем случае формула момента сил сопротивления имеет вид: [pic] где: n - количество подвижных звеньев Si - любая точка i-го звена, к которой приложена сила сопротивления Fi Vs - скорость точки Si ?1 - угловая скорость ведущего звена (Fi;Vs) - угол между векторами Fi, Vs Т.О. в нашем случае уравнение примет вид: причём сила F - это производственная сила и она будет действовать при рабочем ходе квантователя (при движение вверх). [pic] - движение вверх [pic] - движение вниз - движение вверх - движение вниз 5. Построение графика работ сил полезного сопротивления и работы движущих сил. Построение графика АП.С=АП.С(?) численно проинтегрировав МП по формуле: [pic] В связи равенства Ад=АП.С в конце и считая Мд=const, т.о. определяем момент движущих сил по формуле: [pic] 6. Построение графика кинетических энергий. Кинетическая энергия механизма будет находиться из разности. [pic] Строим функции Т1 и Т2: [pic] [pic] Из графиков кинетических энергий определяем углы ?max и ?min, по углам ?max и ?min из графика приведённого момента инерции определяем JП и JП. 7. Определение момента инерции маховика. Момент инерции маховика будет определяться по формуле: [pic] где: [pic] Tmax=34Дж Tmin= -7,375Дж ?max=600 ?min=3000 JП=0,11кгм2 JП=0,01кгм2 Раздел 2: Киностатический анализ рычажного механизма. 2.1 Для одного положения механизма при рабочем ходе построить план скоростей и ускорений. Определить ускорения центров масс звеньев и их угловые ускорения. 2.1.1 Определение скоростей (построение плана скоростей). Необходимые данные: А3О2=339,73 мм; О1А2=103 мм; О1О2=425 мм; О2S3=280 мм; О3F=100 мм; СО3=13,16 мм; О2В=84,57 мм; СВ=35,57 мм; ?1’10,47 рад/с; ?1’0. [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] 2.1.2 Построение плана ускорений. [pic][pic] С помощью плана ускорений и масштабного коэффициента находим ускорения [pic].[pic] [pic] Определение ускорения точки С: [pic] [pic] [pic] Определяем ускорение центра масс: [pic] [pic] 2.2 Определяем инерционную нагрузку звеньев. [pic] 2.3 Для выбранного положения механизма вычерчивываем в масштабе структурные группы с изображением с изображением приложенных к звеньям сил. W=3*n-2*p5-p4=12-2*5-1=1 n=4; p5=5; p4=1 Заменяем пару 4-го класса на две 5-го класса: W=3*n-2*p5=3*5-2*7=1 n=5; p5=7 Группа II (5;4) W=3*n-2*p5=3*2-2*3=0 Группа II (2;3) W=3*n-2*p5=3*2-2*3=0 Группа I (0;1) W=3*n-2*p5=3-2=1 I (5;4)- II (2;3)- III (0;1) 2.4 Определить реакции во всех парах механизма. 2.4.1 Рассмотрим систему состоящую из 4 и 5 звена. К ним приложены силы: [pic] [pic] Для определения R54 составим уравнение моментов относительно точки О3: [pic] Неизвестные реакции находим с помощью плана сил (лист 2). 2.4.2 Рассмотрим группу состоящую из звена 2 и 3. К ним приложены силы: [pic] [pic] Для определения R21 составим уравнение моментов относительно точки О2: [pic] Неизвестные реакции находим с помощью плана сил (лист 2). 2.4.3 Рассмотрим группу состоящую из звена 0 и 1. К ним приложены силы: [pic] [pic] Для определения Fу составим уравнение моментов относительно точки О1: [pic] [pic] Неизвестные реакции находим с помощью плана сил (лист 2). 2.5 Построить рычаг Жуковского. Используя, правило Жуковского и записав моменты относительно полюса, получим: [pic][pic] Раздел 3: Эвольвентное зацепление Z1 =16, Z2 =25- числа зубьев колёс m = 5 мм- модуль зацепления h*a = 1- коэффициент высоты головки зуба h*l = 2- коэффициент граничной высоты зуба с* = 0,25- коэффициент радиального зазора ? ’ 200- угол профиля исходного контура x1= 0,45- коэффициент смещения шестерни x2= 0,4- коэффициент смещения колеса |Наименование параметра |Обозначение |Расчётная формула | |Коэффициент суммы |X S ’ 0,85 |X S ’ X1+X2 | |смещений | | | |Угол зацепления |? w =250 |[pic] | |Межосевое расстояние |a w =106,28 мм |[pic] | Расчёт зубчатых колёс |Наименование параметра |Обозначение |Расчётная формула | |Делительный диаметр | | | |Шестерни |d1= 80 мм |[pic] | |Колеса |d2= 125 мм |[pic] | |Передаточное число |i= 1,5625 |[pic] | |Начальный диаметр | |[pic][pic] | |Шестерни |dW1= 83 мм |[pic] | |Колеса |dW2= 130 мм | | |Коэффициент воспринимаего | | | |смещения |y= 0,755 |[pic] a= 102,5 | |Коэффициент уравнительного| | | |смещения |[pic][pic]y= 0,095 |[pic] | |Диаметр вершин зубьев | | | |Шестерни | | | |Колеса |dA1= 93,6 мм |[pic][pic] | | |dA2= 138 мм | | |Диаметр впадин | | | |Шестерни |df1= 72 мм |[pic][pic] | |Колеса |df2= 116,5 мм | | |Диаметр основной | | | |окружности | | | |Шестерни |dB1= 75,2 мм |[pic] | |Колеса |dB2= 117,46 мм |[pic] | |Шаг |p= 15,7 |[pic] | |Толщина зуба по | | | |делит.окружности | | | |Шестерни |S1= 9,49 мм |[pic] | |Колеса |S2= 9,31 мм |[pic] | Проверка качества зацепления 1. Подрезание отсутствует, если коэффициент смещения Х больше велечины Xmin определяется по формуле: [pic] т.е. должны выполняться условия: [pic] [pic] 2. Проверка отсутствия интерференции. Интерференция зубьев состоит в том , что при рассмотрении теоретической картины зацепления часть пространства оказывается занятой двумя взаимодействующими зубьями. Интерференция отсутствует если: [pic] pp- радиус кривизны активного профиля зуба в нижней точке pl- радиус кривизны профиля зуба в граничной точке [pic] [pic] где ?1 и ?2- определяются так: [pic] [pic] [pic] [pic] 3. Проверка коэффициента перекрытия Коэффициент торцевого перекрытия ?? называют отношение угла торцевого перекрытия ??, зубчатого колеса и его угловому числу ?: [pic][pic] Вычисление коэффициента перекрытия осуществляется по формуле: [pic] Величена коэффициента перекрытия ?? должна быть больше 1,2 4. Проверка заострения зубьев Толщина зубьев S? на окружности вершин должна удовлетворять условию: [pic]. При однородной структуре материала зубьев [pic], а при поверхностном технологическом упрочнение [pic]. Толщина зубьев по окружности вершин определяется по формуле: [pic] [pic] Заключение: В результате выполнения данной курсовой работы мы закрепим и обобщим знания и навыки, полученные при изучении дисциплины, научились применять на практике теорию курса (кинематику, динамику, синтез эвольвентного зацепления), методы для исследования различных кинематических схем, механизмов и машин различных типов. Литература: 1. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин.-М.; Наука, 1988. 2. Зиновьев В.А. Курс теории механизмов и машин.-М.; Наука, 1972. 3. Теория механизмов и машин: Учебник для втузов / Под ред. К.В.Фролова.-М.; Высшая школа, 1987. ----------------------- S3 2 O2 F 4 1 S4 O1 O1oooooooo O1 [pic] O3 G3 VS G3 F VS l3 l1 F l2