Анализ и синтез механизма сложной технической системы
Структурный анализ и синтез стержневого механизма. Преобразование вращательного движения в возвратно-поступательное. Структурная схема механизма. Кинематический анализ стержневого механизма. Построение планов положения механизма и плана скоростей.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 07.06.2022 |
| Размер файла | 2,0 M |
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/
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего образования
«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Политехнический институт
Кафедра «Прикладная механика»
КУРСОВАЯ РАБОТА
дисциплина «Теория механизмов и машин»
«Анализ и синтез механизма сложной технической системы»
Пояснительная записка
Руководитель
А.Е. Митяев
Студент
ЗМТ18-05Б 071010501
А.Ю. Ступкин
Красноярск 2020
1. Провести структурный, кинематический анализ рычажного механизма
|
Параметры рычажного механизма |
||
|
ОА (м) |
0,063 |
|
|
АВ (м) |
0,185 |
|
|
О1В (м) |
0,192 |
|
|
О1С (м) |
0,04 |
|
|
CD (м) |
0,14 |
|
|
а (м) |
0,153 |
|
|
в (м) |
0,135 |
|
|
с (м) |
0,068 |
|
|
n1 (об/мин) |
29 |
|
|
Рпс (Н) |
300 |
1. Структурный анализ и синтез стержневого механизма
1.1 Структурный анализ стержневого механизма
Стержневой механизм предназначен для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное. Стержневой механизм является плоским и состоит из пяти подвижных звеньев и семи кинематических пар. Структурная схема механизма приведена на рисунке 1, характеристики звеньев в таблице 1, характеристики кинематических пар в таблице 2
Рис.1 Структурная схема стержневого механизма
В состав механизма входят 5 подвижных звеньев, одно неподвижное звено (стойка) и 7 КП. Характеристики звеньев приведены в таблице 1, а характеристики КП в таблице 2.
Таблица 1-Характеристика звеньев
|
Номер звена |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
0 |
|
|
Название |
кривошип |
шатун |
коромысло |
шатун |
ползун |
стойка |
|
|
Вид движения |
вращательное |
плоско-праллельное |
возвратно-вращательное |
плоско-праллельное |
возвратно-поступательное |
- |
|
|
Назначение |
вход |
промежут. |
промежут. |
промежут. |
выход |
- |
Таблица 2-Характеристика кинематических пар
|
Обозначение |
А |
В |
О1 |
С |
E |
D |
D5 |
|
|
Название |
вращат. |
вращат. |
вращат. |
вращат. |
вращат. |
вращат. |
поступат. |
|
|
Вид |
низшая |
низшая |
низшая |
низшая |
низшая |
низшая |
низшая |
|
|
Класс |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
Определим число степеней свободы механизма по формуле Чебышева:
где n - число подвижных звеньев;
pн - число низших кинематических пар;
pв - число высших кинематических пар.
Разбиваем механизм на группы Ассура. Структурные схемы группы приведены на рисунке 2.
Рисунок 2.- Структурные группы Ассура
Т.к. в механизм входят группы только второго класса, то весь механизм относится ко второму классу.
1.2 Структурный синтез рационального механизма
Определим число избыточных связей стержневого механизма по формуле Сомова-Малышева:
где р5 - число кинематических пар 5 класса;
р4 - число кинематических пар 4 класса;
р3 - число кинематических пар 3 класса;
р2 - число кинематических пар 2 класса;
р1 - число кинематических пар 1 класса;
2. Кинематический анализ стержневого механизма
2.1 Построение планов положения механизма
Рассчитываем длины отрезков, изображающих звенья механизма на чертеже.
ОА= = = 63 мм
АВ= = = 185 мм
О1В= = =192 мм
СО1= = =40 мм
СD= = =140мм
Для построения планов положений выбираем масштабный коэффициент µ1= м/мм.
Строим план положений механизма:
1. Наносим на чертеже точки, соответствующие неподвижным КП и линию по которой движется ползун.
2. Проводим окружность с центром О и радиусом ОА.
3. Разбиваем окружность на 12 равных частей с интервалом 30о и пронумеровываем их в направлении угловой скорости, так чтобы крайнему положению поршня соответствовала точка „0”.
4. Методом засечек рисуем планы положений звеньев для всех 12 положений на окружности.
Строим звенья остальных положений механизма, согласно данным.
2.2 Построение плана скоростей
Метод планов скоростей относится к графическому методу кинематики и позволяет определить скорости точек и угловых ускорений звеньев.
Рассчитываем угловую скорость кривошипа:
;
= 6,5 с-1
Определяем скорость точки В кривошипа 1, совершающего вращательное движение
VА= = 6,5 0,063 = 0,4095 м/с
Принимаем длину масштабного отрезка, изображающего скорость точки А рв равна 40,95 мм и рассчитываем масштабный коэффициент плана скоростей
µV= =0,4095/40,95= 0,01
Находим скорость точки В:
VВ=VА+VАВ
где, VВ - относительная скорость точки В, направленная вдоль звена О1В;
VАВ- абсолютная скорость точки В, направленная перпендикулярно звену О1В.
Решаем это уравнение графически.
VВ0= µV = 75,9 10-2 0,76 м/с VС0= 0,16 м/с
VВ1 33,6477 м/с VС1 7,01 м/с
VВ2 17,00 м/с VС2 3,54 м/с
VВ3 3,2415 м/с VС3 0,68 м/с
VВ4 1,4042 м/с VС4 0,29 м/с
VВ5 0,7520 м/с VС5 0,16 м/с
VВ6 0,3546 м/с VС6 0,07м/с
VВ7 0,0309 м/с VС7 0,01 м/с
VВ8 0,4212 м/с VС8 0,09 м/с
VВ9 0,6828 м/с VС9 0,14 м/с
VВ10 0,7546 м/с VС10 0,16 м/с
VВ11 0,5727м/с VС11 0,12 м/с
Скорость тоски С находим согласно пропорционально звеньям О1В и О1С и направлена в противоположную сторону вектора скорости точки В.
VС=
Скорость тоски D находим сумму векторов скоростей
VD=VC+VCD
Вектор скорости звена CD направлен вдоль этого звена, а вектор скорости точки D имеет вертикальное направление, согласно задания движения ползуна.
Определяем модули векторов точки D разных положений, раделив отрезок вектора на чертеже на масштабный коэффициент скорости.
стержневый механизм кинематический анализ скорость
VD0 0,34 м/с
VD1 10,18 м/с
VD2 0,40 м/с
VD3 31,72 м/с
VD4 0,17 м/с
VD5 0,88 м/с
VD6 0,11 м/с
VD7 0,02 м/с
VD8 0,26 м/с
VD9 0,43 м/с
VD10 0,48 м/с
VD11 0,32 м/с
Определяем силу в каждой точке.
Для этого вектор силы спроецируем на оси ОХ и ОУ. Тогда РD= РСХ= 300 Н
Проведем через конец вектора РD прямую, параллельная звену О1С, а через начало вектора - горизонталь. Пересечение этих прямых дает точку, соединив которую с концом вектора силы РD, получим модуль силы РС. Сила
РD = 300 Н
РСх = 63,905 Н
РС = 305,731 Н
РВ будет пропорциональна звеньям О1C и О1В
РВ = 1472,309 Н
Разобьем РВ на составляющие РВх и РВу
РВх = 306,745 Н
РВу = 1440,0 Н
Вектор РА равен РВу
РА = 1440,00 Н
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Структурный анализ стержневого механизма. Построение планов положений и скоростей механизма. Динамический анализ и синтез машинного агрегата. Кинематический расчет передаточного механизма. Геометрический синтез эвольвентной цилиндрической передачи.
курсовая работа [172,0 K], добавлен 19.05.2011Синтез, структурный и кинематический анализ рычажного механизма. Построение планов положений механизма. Определение линейных скоростей характерных точек и угловых скоростей звеньев механизма методом планов. Синтез кулачкового и зубчатого механизмов.
курсовая работа [709,2 K], добавлен 02.06.2017Постановка задач проекта. Синтез кинематической схемы механизма. Синтез рычажного механизма. Синтез кулачкового механизма. Синтез зубчатого механизма. Кинематический анализ механизма. Динамический анализ механизма. Оптимизация параметров механизма.
курсовая работа [142,8 K], добавлен 01.09.2010Структурный и кинематический анализ главного механизма, построение плана положений механизма. Синтез кулачкового механизма, построение кинематических диаграмм, определение угла давления, кинематический и аналитический анализ сложного зубчатого механизма.
курсовая работа [168,5 K], добавлен 23.05.2010Структурный и кинематический анализ рычажного механизма, план его положения, скоростей и ускорения. Определение сил и моментов сил, действующих на механизм, реакций в кинематических парах механизма. Синтез кулачкового механизма c плоским толкателем.
курсовая работа [127,1 K], добавлен 22.10.2014Структурный и кинематический анализ механизма инерционного конвейера. Определение скоростей, ускорений всех точек и звеньев механизма методом планов. Синтез рычажного механизма. Расчет реакций в кинематических парах и сил, действующих на звенья механизма.
курсовая работа [314,9 K], добавлен 04.04.2014Структурная схема плоского рычажного механизма. Анализ состава структуры механизма. Построение кинематической схемы. Построение плана положений механизма и планов скоростей и ускорений относительно 12-ти положений ведущего звена. Силовой анализ механизма.
курсовая работа [642,2 K], добавлен 27.10.2013Устройство плоского рычажного механизма, его кинематический анализ. Построение плана скоростей и ускорений. Силовой анализ механизма. Синтез кулачкового механизма, определение его основных размеров. Построение профиля кулачка методом обращенного движения.
курсовая работа [977,0 K], добавлен 11.10.2015Структурный 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 17.05.2015Определение степени подвижности плоского механизма. Основные задачи и методы кинематического исследования механизмов. Определение скоростей точек механизма методом планов скоростей и ускорений. Геометрический синтез прямозубого внешнего зацепления.
курсовая работа [111,6 K], добавлен 17.03.2015Подвижные звенья и неподвижные стойки механизма. Построение планов скоростей. Расчет кинематических параметров. Построение планов ускорений механизма и кинематических диаграмм. Кинестетический анализ механизма. Определение сил, действующих на звенья.
контрольная работа [528,2 K], добавлен 31.10.2013Кинематическая схема шарнирного механизма. Определение длины кулисы и масштабного коэффициента длины. Построение плана положения механизма для заданного положения кривошипа методом засечек. Построение плана скоростей. Расчет углового ускорения кулисы.
контрольная работа [1,2 M], добавлен 25.02.2011Порядок проведения структурного и кинематического анализа рычажного механизма для преобразования вращательного движения кривошипа в возвратно-поступательное движение ползуна. Силовой анализ плоско-рычажного механизма, расчет параметров маховика.
курсовая работа [195,7 K], добавлен 07.06.2010Структурный и силовой анализ рычажного механизма, его динамический синтез, планы положения и скоростей. Кинематическая схема планетарного редуктора, расчет и построение эвольвентного зацепления. Синтез кулачкового механизма, построение его профиля.
курсовая работа [472,2 K], добавлен 27.09.2011Структурный 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 23.01.2013Кинематический анализ механизма. Построение планов скоростей и ускорений. Определение сил и моментов инерции. Силовой анализ группы Асура. Проектирование зубчатой передачи внешнего зацепления. Синтез планетарного редуктора. Построение графика скольжения.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 13.12.2014Кинематическая схема рычажного механизма стана холодной калибровки труб. Его структурный анализ, положение и передаточные функции механизма. Построение планов скоростей и ускорений. Расчет значений движущего момента, полученных различными методами.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 04.05.2014Структурный анализ рычажного и кулачкового механизмов. Построение планов положений звеньев механизма, повернутых планов скоростей, приведенного момента инерции. Синтез кулачкового механизма, построение профиля кулачка и графика угла давления механизма.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 03.03.2013Синтез и анализ машинного агрегата. Анализ рычажного механизма. Структурный анализ. Расчёт механизма на ЭВМ. Кинематический анализ методом планов. Силовой расчёт. Сравнение результатов графоаналитического и машинного расчётов. Анализ кулачкового механизма
курсовая работа [3,8 M], добавлен 09.06.2008Структурный, кинематический и динамический анализ плоского рычажного механизма методом планов скоростей и ускорений. Определение параметров маховика. Силовой расчет плоского шестизвенного рычажного механизма и входного звена. Синтез зубчатой передачи.
курсовая работа [604,1 K], добавлен 13.10.2012
