Анализ нагруженности плоского рычажного механизма, страница 6

Таблица 2.1– Проекции сил, действующих на звено АС.

Н	Н	Mi2 Нм	Mi4 Нм	Н	Н	Н	,Н	Н	,Н	Н	,Н Н	Н	Н
-1,2	2,4	0,12	0,52	0.77	0.64	1,78	4,41	0,82	0,2	0.42	0.15	0,23	0.23

2.2. Построение эпюр

Нагруженность звена 2 позволяет выделить в нем 3 участка: АS₂ , S₂Е, ЕС. Использование метода сечений дает для нормальной силы N_Z такие уравнения:

1 участок

                                                                                                 (2.1)

2 участок

                                              (2.2)

2.3 Построение эпюры Q_Y

Для поперечной силы  на соответственных участках записываются такие аналогичные уравнения:

1 участок

                                                                                   (2.4)

2 участок

                                             (2.5)

С помощью этих уравнений строится эпюра , которая представлена на формате А-2.

2.4 Построение эпюры М_х

Аналогичные уравнения записываем также для сгибающего момента  на участках 1 и 2:

1 участок

  (2.7)     

2 участок   

                                 (2.8)                                     

Из эпюр М_Х и N_Z видно, что опасное сечение звена проходит через точку С.

M^max = 0,52 (Hм), N_Z^max = 4,61 (H).

2.3. Расчет на прочность

Общая деформации изгиба и растяжения являются причиной возникновения в материале нормального напряжения, которое определяется алгебраической суммой напряжений от изгибания и растяжения:

σ_max = σ₁ + σ₂ = N_Z^max/F + M^max/W_Z                                                                                      (2.4)

где F – площадь сечения,  W_Z – момент инерции сечения относительно оси Z.

Это напряжение σ_max , согласно с условиями прочности, должно быть не больше допускаемого │σ│= 120 МПа:

σ_max = N_Z^max/F + M^max/W_Z ≤ │σ│

Это уравнение дает возможность найти геометрические размеры опасного разреза через подбор параметров F и W_Z.

Рассчитаем геометрические разметы прямоугольного сечения. Тогда

h = 2b; F = 2b²; W_Z = 4b³/6;

b=u+v;

(2.3)

Теперь рассчитаем для круглого сечения. Тогда

D=;

D=;

По сортаменту [2] находим двутавр под № 12. Параметры двтавра: h=14(мм); b=28(мм); s=3.5(мм); t=4(мм).

ВЫВОДЫ

В ходе курсовой работы были выполнены следующие поставленные задачи:

1) динамический анализ механизма, который включает в себя:

а) построение плана скоростей и определение скоростей звеньев и точек механизма;

б) построение плана ускорений и определение соответствующих ускорений звеньев и точек механизма;

в) выполнен силовой анализ звеньев механизма, в котором определены все неизвестные реакции в опорах и в шарнирах механизма.

Проектный расчет на прочность был проведен во второй части проекта.  Его результатом  стало определение геометрических размеров стандартных сечений: стандартного, цилиндрического и швеллера. Материалом для изготовления служит сталь, так как она обладает необходимой прочностью и технологичностью.

Список литературы

1. Артоболевский И. И. Теория механизмов и машин. – М.: Наука, 1988.-   

640с.

2. Степин П.А. Сопротивление материалов.– М.: Высш. шк., 1983.–303с.

3. Тарг С. М. Краткий курс теоретической механики. – М.: Высш. Шк.

1986.-416с.

4.Евстратов Н. Д. Методические указания к курсовой работе по курсу

“Техническая механика”. – Х. 1999-40с.