Определение закона движения механизма. Синтез основного механизма. Определение параметров динамической модели. Расчет кинематических передаточных функций

Построение графика угловой скорости звена приведения……………………...8

1.6. Построение графика времени и определение времени срабатывания механизма……………………………………...9

1.7. Определение углового ускорения звена приведения…………………………... 9

2. Силовой расчет механизма………………………………………………………...10

2.1. Исходные данные………………………………………………………………...10

2.2 Определение скоростей точек механизма……………………………………….10

2.3 Определение ускорений точек механизма………………………………………10

2.4 Определение моментов и сил инерции…………………………………………..11

2.5 Определение движущей силы F_д…………………………………………………11

2.6 Определение погрешности по движущей силе………………………………….11

3 Проектирование цилиндрической эвольвентной зубчатой передачи……………11

3.1. Проектирование зубчатой передачи……………………………………………..11

3.1.1. Исходные данные для проектирования……………………………………….11

3.1.2. Качественные показатели зубчатых передач…………………………………12

3.1.3. Выбор коэффициентов смещения……………………………………………..12

3.1.4. Геометрический расчет зацепления…………………………………………...13

3.1.5. Построение станочного зацепления…………………………………………...15

3.1.6. Построение зубчатого зацепления…………………………………………….16

3.2. Проектирование планетарного редуктора………………………………………17

3.2.1. Исходные данные……………………………………………………………….17

3.2.2. Подбор числа зубьев……………………………………………………………17

3.2.3. Графическая проверка………………………………………………………….18

4. Проектирование кулачкового механизма………………………………………….19

4.1. Исходные данные………………………………………………………………….19

4.2. Определение закона движения оси толкателя…………………………………...19

4.3. Определение минимального радиуса кулачка и построение диаграммы углов давлений……………………………………….20

4.4. Построение профиля кулачка……………………………………………………20

Заключение………………………………………………………………………….21

Литература………………………………………………………………………….22

ВВЕДЕНИЕ

Научной основой создания новых высокоэффективных, надежных машин и приборов и технологических линий является теория механизмов и машин – наука об общих методах исследования и проектирования.

В свете задач, стоящих перед машиностроительной промышленностью, особое значение приобретает качество подготовки высококвалифицированных инженеров. Современный инженер-конструктор должен владеть современными методами расчета и конструирования новых автоматизированных и быстроходных машин. Рационально спроектированная машина должна удовлетворять социальным требованиям – безопасности обслуживания и создания наилучших условий для обслуживающего персонала, а также эксплуатационным, технологическим и производственным требованиям. Эти требования представляют собой сложный комплекс задач, которые должны быть решены в процессе проектирования.

Для выполнения этих задач следует изучить основные положения теории механизмов и общие методы кинематического и динамического анализа и синтеза механизмов, а также приобрести навыки в применении этих методов к исследованию и проектированию кинематических схем механизмов и машин различных типов.

Поэтому наряду с изучением курса теории механизмов и машин в учебных планах предусматривается обязательное выполнение курсового проекта по теории механизмов и машин. Проект содержит задачи по исследованию и проектированию, состоящих из сложных и простых в структурном отношении механизмов (шарнирно-рычажных, кулачковых, зубчатых и т.дВ данном курсовом проекте рассмотрены механизмы, такие как:

-  рычажный механизм;

-  планетарная ступень коробки передач;;

-  кулачковый механизм с толкателем.

Предмет «Теория механизмов и машин» способствует закреплению, углублению и обобщению теоретических знаний, а также применению этих знаний к комплексному решению конкретной инженерной задачи по исследованию и расчету; он развивает творческую инициативу и самостоятельность, повышает интерес к изучению дисциплины и прививает навыки научно-исследовательской работы.Позволяет определить в каких точках необходимо произвести механическое воздействие для извлечение людей из-под завалов,техники и т.д.Позволяет определять опасные факторы и условия напряжений в механизмах ,с целью предотвращения Ч.С.

1.Определение закона движения механизма.

1.1.  Постановка задачи:

Для данного механизма привода глубинного насоса при известных размерах, массах и моментах инерции звеньев, заданном законе изменения момента сопротивления, заданном законе изменения результирующего давления в цилиндре с учетом останова механизма в конечном положении с мягким ударом w_кон=0, определить закон движения и время срабатывания механизма.

1.2  .  Синтез основного механизма.

1.2.1Исходные данные:

Расстояние между осями поворота плиты O и шарнира крепления штока гидроцилиндра C l_OC=1.1 [м].

Угол поворота плиты при открытии                        b_max=1.76 [рад].

Ход поршня                                                                      H_B=0.65 [м].

Соотношение между ходом поршня с минимальным расстоянием между осями качения гидроцилиндра и шарнира плиты         K₁=1.15.

Максимально допустимый угол давления в механизме с качающимся гидроцилиндром                                           a=1,22 [рад].

1.2.2Определение размеров механизма

При переходе из одного крайнего положения в другое поршень 2 перемещается на расстояние H (ход поршня), а ведомое коромысло 1 длиной l₁ поворачивается на нужный угол b. Чтобы использовать всю длину цилиндра задаются коэффициентом K₁.

Тогда  [м].

А  [м].

1.3.  Определение параметров динамической модели.

В качестве динамической модели механизма использовали звено 3, приложив к нему суммарный приведенный момент и приписав ему суммарный приведенный момент инерции. Ниже приводится расчет этих параметров. Обобщенной координатой является угол поворота звена 3 - b, начальным звеном считаем звено 3.

1.3.1.  Расчет кинематических передаточных функций.

Вычертили на листе кинематическую схему основного механизма в масштабе m_l=100 мм/м в начальном, конечном и 9-ти промежуточных положениях. При этом угол поворота звена 3 разбили на 10 равных интервалов по 10 градусов и, в направлении угловой скорости проставили номера позиций. Отсчет угла поворота произвели от положения кривошипа, соответствующего его начальному положению.

Для выбранных 11 положений 3-го звена механизма по векторному уравнению  и  строили в произвольном масштабе планы возможных скоростей. По соответствующим отрезкам планов определили кинематические передаточные функции, необходимые для определения параметров динамической модели механизма – приведенного суммарного момента и приведенного суммарного момента инерции.

 ;

Результаты расчета передаточных функций приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1.

Номер	№.	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
b	[град]	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
Vq(a3)	[м]	0,358	0,398	0,419	0,423	0,417	0,399	0,373	0,340	0,303	0,260	0,214
Cos(F^Va3)	[-]	0,843	0,938	0,988	0,998	0,982	0,940	0,880	0,803	0,713	0,613	0,504
Vq(s2)	[м]	0,404	0,417	0,423	0,424	0,422	0,417	0,410	0,398	0,381	0,356	0,322
Cos(F^Vs2)	[-]	0,953	0,983	0,997	0,999	0,995	0,984	0,965	0,937	0,897	0,840	0,759
U2-3	[-]	-0,280	-0,167	-0,070	0,009	0,073	0,123	0,163	0,195	0,220	0,239	0,254

1.3.2Приведение сил.

Суммарный приведенный момент рассчитали приведением к начальному звену движущей силы и момента сопротивления. При этом приведенный момент сопротивления равен этому моменту