Предмет: Механика
Тип: Курсовая работа
Объем: 35 стр.
|
Закрыть
|
Теория машин и механизмов
Содержание
Введение 4
1. Структурный анализ кулисного механизма 5
2. Кинематическое исследования рабочего и холостого хода механизма 8
2.1. Задачи кинематического анализа. Исходные данные 8
2.2. Построение плана механизма 11
2.3. Определяем размеры всех звеньев кулисного механизма 11
2.4. Построение планов скоростей звеньев кулисного механизма 12
2.5. Построение кинематических диаграмм 15
2.5.1. Построение диаграммы перемещения 15
2.5.2. Построение диаграммы скоростей 17
2.6. Построение планов ускорений звеньев кулисного механизма 17
2.6.1. Построение плана ускорений звеньев кулисного механизма для 2 положения 17
2.6.2. Построение плана ускорений звеньев кулисного механизма для 6 положения 19
3. Кинетостатический анализ механизма 21
3.1. Силы, действующие на механизм 21
3.2. Кинетостатическое исследование рабочего хода 23
3.2.1. Рассмотрим структурную группу 4-5 (ползун кулисы – штанга) 20
3.2.2. Рассмотрим структурную группу 2-3 24
3.2.3. Рассмотрим структурную группу 2-1 25
3.2.4. Рычаг Жуковского 26
3.3 Кинетостатическое исследование холостого хода 26
3.3.1. Рассмотрим структурную группу 4-5 (шатун кулисы – штанга) 27
3.3.2. Рассмотрим структурную группу 2-3 28
3.3.3. Рассмотрим структурную группу 2-1 29
3.3.4. Рычаг Жуковского 30
4. Расчёт кулачкового механизма 30
4.1. Основные определения 31
4.2. Графическое построение 31
Заключение 34
Список использованной литературы 35
Введение
Одной из ведущих отраслей современной техники является машиностроение. По уровню развития машиностроения судят о развитии производительных сил в целом. Прогресс машиностроения в свою очередь определяется созданием новых высокопроизводительных и надёжных машин. Решение этой важнейшей проблемы основывается на комплексном использовании результатов многих дисциплин и, в первую очередь, теории механизмов и машин.
В первом разделе исследуется кинематика кулисного механизма. Строится план механизма, план скоростей, графики моментов инерции, диаграмма энергомасс.
1. Структурный анализ кулисного механизма
Механизм – это система тел, предназначенных для преобразования одного или нескольких твердых тел в требуемое движение других тел.
Твердое тело, входящее в состав механизма называется звеном механизма. Звенья бывают подвижные и неподвижные. Неподвижные это те звенья относительно которых ведется изучение движения других звеньев, эти звенья называются стойками. Из подвижных звеньев выделяют выходные и входные.
Выходное звено – называется звено, которому сообщается движение преобразуемое механизмом в требуемое движение других звеньев.
Подвижное соединение двух звеньев называется кинематической парой. По числу наложенных связей они подразделяются на пары с 1 по 5 класса.
Рассмотрим кулисный механизм:
О1 – опора кулисы;
О2 – опора кривошипа;
1 – кривошип;
2 – камень кулисы;
3 – кулиса;
4 – ползун;
2. Кинематическое исследования рабочего и холостого хода механизма
2.1. Задачи кинематического анализа. Исходные данные
Кинематический анализ механизмов в общем случае предусматривает решение трех основных задач:
- определение положений звеньев и построение траекторий отдельных точек;
- определение скоростей точек и угловых скоростей звеньев;
- определение ускорений точек и угловых ускорений звеньев;
2.2. Построение плана механизма
Изображение кинематической схемы механизма в выбранном масштабе, соответствующее определенному положению начального звена, называется планом механизма.
План механизма должен быть построен в определенном чертежном масштабе. Под масштабом физической величины понимают отношение численного значения физической величины в свойственных ей единицах измерения к длине отрезка в миллиметрах, изображающего эту величину.
Масштаб длин для плана механизма есть отношение какой-либо длины в метрах к отрезку, изображающему эту длину на чертеже в миллиметрах.
Пусть требуется определить положение механизма, через равные промежутки времени движения ведущего звена О2А, если заданы координаты неподвижных точек О2, О3, О4.
2.3. Определяем размеры всех звеньев кулисного механизма
Отмечаем ход штанги Н. Угол качания Ψ =
2.5. Построение кинематических диаграмм
2.5.1. Построение диаграммы перемещения
Диаграмма перемещений строится по результатам полученным в ходе решения задач на определение положения механизма в периоде одного цикла его движения.
Кинематическая диаграмма скоростей можно строить графическим дифференцированием диаграммы перемещения.
Начнем построение графика перемещения SC=SC(t). Кривошип О1А вращается с постоянным числом оборотов n=10 об/мин траекторию движения делим на 8 равных частей А; А1; А2…А7. Определяем соответствующие положения точек В; В1; В2…В7.
2.5.2. Построение диаграммы скоростей
Для построения диаграммы скоростей точки В применим метод графического дифференцирования методом хорд.
Под кривой перемещения строим кривую скоростей для этого из полюса Р взятого на расстоянии Н=33,3мм. проводим лучи параллельные хордам диаграммы перемещения. Тогда отрезки отсекаемые этими лучами с осью ординат представляют собой скорость усредненную для каждого участка. Откладываем эти отрезки в виде ординат по середине соответствующих промежутков, получаем в осях ступенчатую линию, затем плавно скругляем ее и получаем график скорости точки В.
2.6. Построение планов ускорений звеньев кулисного механизма
2.6.1. Построение плана ускорений звеньев кулисного механизма для 2 положения
Для построения планов ускорений принимаем, что кривошип вращается с постоянной угловой скоростью, а точка А будет иметь только нормальное ускорение Wan величина которого определяется по формуле:
2.6.2. Построение плана ускорений звеньев кулисного механизма для 6 положения
Для построения планов ускорений принимаем, что кривошип вращается с постоянной угловой скоростью, а точка А будет иметь только нормальное ускорение Wa величина которого определяется по формуле:
3. Кинетостатический анализ механизма
3.1. Силы, действующие на механизм
При силовом расчете механизмов обычно предполагаются задан¬ными законы движения ведущих звеньев хотя бы в первом прибли¬жении и часть внешних сил.
Основными силами, определяющими характер движения механизма, являются движущие силы, совершающие положительную работу, и силы полезного (производственного) сопротивления, возникающие в процессе выполнения механизмом полезной работы и совершающие отрицательную работу. К движущим силам относятся: момент, развиваемый электродвигателем на ведущем валу. Силы полезного сопротивления — это те силы, для преодоления кото¬рых предназначен механизм. Кроме этих сил необходимо учитывать также силы сопротивления среды, в которой движется механизм, и силы тяжести звеньев, производящие положительную или отрицательную работу в зависимости от направления движения центра тяжести зве¬ньев — вниз или вверх.
3.2. Кинетостатическое исследование рабочего хода
3.2.1. Рассмотрим структурную группу 4-5 (ползун кулисы – штанга)
Для кулисного механизма считается заданными погонная плотность 5 звена
3.2.4. Рычаг Жуковского
Рычаг Жуковского это план сил в данном положении повернутый на 90 и рассматриваемый как твердое тело с приложенными в денных точках всеми силами действующими на это тело.
3.3 Кинетостатическое исследование холостого хода
3.3.1. Рассмотрим структурную группу 4-5 (шатун кулисы – штанга)
Массы звеньев механизма:
масса штанги:
3.3.2. Рассмотрим структурную группу 2-3
масса кулисы:
3.3.3. Рассмотрим структурную группу 2-1
Определим реакции действующие на кривошип:
3.3.4. Рычаг Жуковского
Рычаг Жуковского это план сил в данном положении повернутый на 90 и рассматриваемый как твердое тело с приложенными в денных точках всеми силами действующими на это тело.
4. Расчёт кулачкового механизма
4.1. Основные определения
Ведущее звено в кулачковом механизме называют кулачком. Ведомое – толкателем. Элементы высшей кинематической пары принадлежащей кулачку называют профилем кулачка, а элементы принадлежащие толкателю называют профилем толкателя.
Кулачковый механизм состоит из кулачка, толкателя, ролика, который закреплен на толкателе и непосредственно соприкасается с поверхностью кулачка. Ролик служит для уменьшения трения возникающего в зоне контакта кулачка с толкателем.
Заключение
Теория механизмов и машин - наука об общих методах исследования свойств механизмов и машин и проектировании их схем.
Качество создаваемых машин и механизмов в значительной мере определяется полнотой разработки и использования методов ТММ. Чем более полно будут учтены при построении механизмов и машин критерии производительности, надёжности, точности и экономичности, тем совершеннее будут получаемые конструкции.
В данном курсовом проекте спроектирован и произведён кинематический, динамический и кинетостатический расчёт кулисного механизма транспортера.
Список использованной литературы
1. Кореняко А.С. «Курсовое проектирование по теории механизмов и машин», Издательство «Вища школа», 1970, 326с.
2. Решетов Д.Н. «Детали машин» учебник для вузов. Р47 Изд. 3-е М., «Машиностроение», 1974.
3. Кожевников С.Н. «Теория механизмов и машин». Учебное пособие для студентов вузов Изд. 4-е М., «Машиностроение». 1973г. 592с.
4. Кочанов Н.С. «Компактные шестизначные математические таблицы». Изд. 2-е. Л., «Машиностроение». 1973 г., 264с.
