Исследование рычажного механизма
Степень подвижности механизма. Планы скоростей и ускорений, их свойства. Направление и величина угловой скорости звеньев механизма. Расчет веса, силы инерции и момента сил инерции узлов. Определение уравновешивающей силы при помощи метода Жуковского.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.10.2017 |
| Размер файла | 101,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
ГОУ ВПО «Дальневосточный государственный университет путей сообщения»
Институт тяги подвижного состава
Кафедра «Детали машин»
Курсовая работа
По дисциплине «Теория механизмов и машин»
На тему: «Исследование рычажного механизма»
Студент: Ким Ун Нам
Специальность: «Подвижной состав железных дорог»
Южно-Сахалинск 2014
Введение
Теория механизмов и машин (ТММ) является основой проектирования работоспособных технических объектов. Основные задачи ТММ - это анализ и синтез 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 деталей машин, сопротивления материалов и специальных дисциплин.
Целью выполнения данной курсовой работы является закрепление теоретических сведений, полученных при изучении «Теории механизмов и машин», приобретение практических навыков конструирования рычажных механизмов.
В данной работе рассматривается механизм состоящий из трех звеньев и трех кинематических пар.
Исследование рычажного механизма включает три этапа:
1. Структурный анализ механизма.
2. Кинематический анализ.
3. Кинетостатический анализ.
Таблица 1 Исходные данные
|
параметры |
значения |
|
|
?AB, мм |
60 |
|
|
?BC, мм |
150 |
|
|
щ1, рад/с |
10 |
|
|
ц, градусы |
150 |
|
|
е1, рад/с |
0 |
|
|
m1, кг |
4 |
|
|
m2, кг |
3 |
|
|
m3, кг |
0,15 |
|
|
F, H |
30 |
1. Структурный анализ механизма
Структурная схема механизма изображена на рисунке 1
Рисунок 1 - Структурная схема механизма
Степень подвижности механизма определяется по формуле
ебышева [1]
Где n - число подвижных звеньев механизма;
p1 - число одноподвижных кинематических пар;
p2- число двухподвижных кинематических пар.
Данный механизм имеет первую степень подвижности.
Первичный механизм изображен на рисунке 2
Группа Ассура изображена на рисунке 3
Механизм изображенный на рисунке 1 II класса.
Рисунок 2 - первичный механизм I кл
Рисунок 3 - группа АссураIIкл, 1 вида
скорость сила инерция
2. Кинематическое исследование механизма
Существует три метода кинетического анализа механизма:
1. Аналитический
2. Метод диаграмм
3. Метод планов.
2.1 План скоростей и его свойства
Планом скоростей механизма называют совокупность планов скоростей отдельных звеньев механизма имеющих общий полюс.
Скорость точки Bопределяется из уравнения
,
Где - вектор скорости точки A;
- вектор скорости точки В относительно точки А.
Скорость точки А равна нулю.
Скорость точки В относительно точки А определяется из уравнения
*
Скорость точки В относительно точки А равна 0,6 м/с.
Масштабный коэффициент плана скоростей определяется из уравнения
,
Где - длинна отрезка на чертеже.
Масштабный коэффициент плана скоростей равен 0,005(м?с)/мм.
Скорость точки С определяется из уравнения
Где - скорость точки С относительно точки В.
Скорость точки С относительно точки В определяется из уравнения
Так как нам неизвестна угловая скорость , составляется система уравнений.
,
Где - скорость точки находящейся на стойке;
- скорость точки С относительно точки С4.
Свойства плана скоростей:
1. Вектора абсолютных скоростей точек звеньев механизма выходит из точки, а относительные соединяют концы абсолютных.
2. По плану скорости можно определить направление и величину абсолютной скорости звена механизма.
Скорость точки С равна 0,63 м/с
3. По плану скорости можно определить направление и величину угловой скорости любого звена механизма.
Угловая скорость второго звена определяется из уравнения
Отрезок BCна плане скоростей является скоростью
Угловая скорость второго звена равна 2,2 1/с
4. Свойство подобия. Фигура на плане механизма подобна фигуре на плане скоростей.
Длина отрезка определяется из уравнения
Скорость точки s1определяется из уравнения
Скорость точки s1равна 0,3 м/с
Длина отрезка определяется из уравнени
Скорость точки определяется из уравнения
Скорость точки равна 0,595 м/с
Скорость точки определяется из уравнения
Скорость точки равна 0,63 м/с.
2.2 План ускорений и его свойства
Планом ускорений механизма называется совокупность планов ускорений отдельных его звеньев, имеющих общий полюс.
Нормальное ускорение определяется по формуле
Тангенсальное ускорение определяется из уравнения
Ускорение точки В определяется из уравнения
Где - нормальное (центростремительное) ускорение точки В относительно точки А;
- тангенсальное ускорение точки В относительно точки А равное 0;
- ускорение точки А равное 0, так как она неподвижна.
Ускорение равно 6 м/с2
Масштабный коэффициент определяется из уравнения
Масштабный коэффициент равен 0,05 (м/с2)/мм
Нормальное ускорение определяется из уравнения
Величину отрезка определим из уравнения
Ускорение точки С определяется из системы уравнений
Где -нормальное (центростремительное) ускорение точки С относительно точки В;
- тангенсальное ускорение точки С относительно точки В.
- ускорение точки С4 равное 0;
- ускорение точки С относительно С4.
Ускорение определяется из уравнения
Ускорение точки С равно 2,1 м/с2
Свойства плана ускорений:
1. Вектора абсолютных ускорений точек звеньев механизма выходят из полюса, а относительные соединяют концы абсолютных.
2. По плану ускорений можно определить направление и величину ускорения в любой точке звена механизма.
3. По плану ускорений можно определить направление и величину углового ускорения любого звена механизма.
4. Свойство подобия. Фигура на плане механизма подобна фигуре на плане ускорений.
Ускорение центра масс первого, второго и третьего звеньев определяется из уравнения
3. Кинето-статический расчет механизма
Вес узлов определяется из уравнения
где m - масса узла;
g - ускорение свободного падения.
Вес G узлов 1, 2 и 3 определяются из уравнений
Сила инерции определяется из уравнения
где m - масса звена;
- ускорение центра масс.
Сила инерции узлов 1, 2 и 3 определяются из уравнений
Момент сил инерции Mин определяется из уравнения
где - момент инерции;
- угловое ускорение.
Моменты сил инерции звеньев 1 и 2 определяются из уравнений
так как =0
Момент инерции определяется из уравнения
Момент инерции звена 2 определяется из уравнения
Величина h1 определяется из уравнения
Уравнение равновесия
Из уравнения равновесия определяем
4. Рычаг Жуковского
Уравнение равновесия
Из уравнения равновесия определяем
Список литературы
1. Теория механизмов и машин: Учеб. Для вузов. - 6-е изд., стереотипное. - М.: ИД Альянс, 2011. - 640с.
2. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин: Учеб. Пособие для машиностроит. спец. вузов/ Под ред. К.В. Фролова. - М.: высш. шк., 1986. - 295 с.: ил.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Структурный анализ механизма, его звенья и кинематические пары. Определение скоростей и ускорений точек звеньев и угловых скоростей звеньев. Силовой расчет рычажного механизма. Определение сил тяжести звеньев, инерции, момента инерции, реакции R34n и N5.
курсовая работа [619,4 K], добавлен 12.11.2022Схема рычажного механизма. Классификация кинематических пар. Определение степени подвижности механизма. Синтез механизма. Силовой расчёт рычажного механизма. Определение силы полезного сопротивления. Определение сил инерции и моментов сил инерции звеньев.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 10.01.2009Кинематический анализ рычажного механизма: описание построений плана положений, графо-аналитическое определение скоростей и ускорений, построение двенадцати положений механизма. Расчет сил тяжести, сил и моментов инерции звеньев, уравновешивающей силы.
курсовая работа [597,0 K], добавлен 14.07.2015Структурный анализ кривошипно-ползунного механизма. Построение планов положения, скоростей, ускорений и кинематических диаграмм. Определение результирующих сил инерции и уравновешивающей силы. Расчет момента инерции маховика. Синтез кулачкового механизма.
курсовая работа [522,4 K], добавлен 23.01.2013Структурный анализ рычажного механизма. Метрический синтез механизма штампа. Построение планов аналогов скоростей. Расчет сил инерции звеньев. Определение уравновешивающей силы методом Жуковского. Построение профиля кулачка. Схема планетарного редуктора.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 17.05.2015Расчет внешних сил, реакций в кинематических парах, моментов инерции, построение планов скоростей и ускорений, действующих на каждое из звеньев плоского рычажного механизма. Оценка прочности звеньев механизма при помощи метода сечений, выбор материала.
курсовая работа [119,2 K], добавлен 29.08.2010Определение степени подвижности рычажного механизма. Проворачивание механизма на чертеже. Определение ускорений точек методом планов, масштабного коэффициента, силы инерции ведущего звена. Динамический синтез и профилирование кулачкового механизма.
курсовая работа [114,6 K], добавлен 07.08.2013Структурный анализ рычажного механизма. Его кинематический анализ методом графического дифференцирования: определение скоростей звеньев, ускорений точек. Определение реакций в кинематических парах, и уравновешивающей силы методом Н.Е. Жуковского.
курсовая работа [42,4 K], добавлен 18.04.2015Структурный и кинематический анализ рычажного механизма вытяжного пресса. Определение класса и разложение его на группы Асура. Построение планов положения механизмов, скоростей и ускорений. Определение уравновешивающей силы методом рычага Жуковского.
курсовая работа [164,7 K], добавлен 17.05.2015Структурное и кинематическое исследование рычажного механизма. Построение кинематической схемы, планов скоростей и ускорений. Силовой расчет рычажного механизма. Определение сил, действующих на звенья механизма. Замена сил инерции и моментов сил.
курсовая работа [32,9 K], добавлен 01.12.2008Подсчет степени подвижности для плоского механизма по структурной формуле Чебышева. Силовой анализ рычажного механизма методом планов сил 2-го положения механизма. Силовой анализ рычажного механизма методом Жуковского. Определение момента сил инерции.
курсовая работа [192,5 K], добавлен 10.12.2009Структурный анализ механизма, построение его положений. Определение уравновешивающей силы с помощью рычага Жуковского. План скоростей и ускорений для рабочего и холостого хода, верхнего и нижнего положений. Определение сил инерции и сил тяжести звеньев.
курсовая работа [692,4 K], добавлен 29.07.2010Структурное и кинематическое исследование рычажного механизма. Построение планов скоростей и ускорений. Анализ сил, действующих на механизм: расчет сил инерции и моментов сил инерции и ведущих звеньев. Расчет маховика. Проектирование зубчатых передач.
курсовая работа [187,6 K], добавлен 15.08.2011Построение плана положений, ускорений и скоростей механизма, основных параметров годографа, кинематических диаграмм. Силовой расчет различных групп Ассура. Определение уравновешивающей силы по методу Жуковского. Проектирование кулачкового механизма.
курсовая работа [627,0 K], добавлен 28.12.2015Синтез рычажного механизма двигателя. Структурный анализ механизма, построение планов их положений, скоростей и ускорений, а также кинематических диаграмм. Расчет сил, действующих на звенья. Порядок определения уравновешивающей силы методом Жуковского.
курсовая работа [512,3 K], добавлен 20.09.2013Кинематический анализ и синтез рычажного механизма по коэффициенту неравномерности. Построение планов положений механизма. Определение приведенной силы сопротивления. Определение момента инерции маховика. Силовой расчет диады и кривошипа, простой ступени.
курсовая работа [377,2 K], добавлен 02.06.2015Кинематический анализ мальтийского механизма. Определение угловой скорости и ускорения креста. Кинематический анализ планетарной передачи, кривошипно-ползунного механизма. Приведение моментов инерции звеньев и определение момента инерции маховика.
контрольная работа [368,7 K], добавлен 10.10.2011Кинематический анализ плоских рычажных механизмов. Расчет маховика методом Виттенбауэра. Определение приведенного момента инерции. Определение уравновешивающей силы методом Жуковского. Расчет и графическое исследование привода кулачкового механизма.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 22.09.2013Определение закона движения механизма при установившемся режиме работы. Кинематический и силовой анализ рычажного механизма. Методы определения скоростей и ускорений. Определение уравновешивающей силы с помощью теоремы Н.Е. Жуковского о "жестком рычаге".
курсовая работа [304,8 K], добавлен 25.02.2011Структурный анализ рычажного механизма. Определение приведённого момента инерции звеньев. Определение реакций в кинематических парах и уравновешивающей силы методом планов и методом Жуковского. Подбор числа зубьев, числа сателлитов планетарного редуктора.
курсовая работа [428,3 K], добавлен 11.09.2010
