Міністерство освіти і науки Російської Федерації
Федеральне агентство з освіти
Державна освітня установа
Вищої професійної освіти
Курсовий проект
на тему:
«Кінематичний і силовий аналіз важільного механізму»
Іваново 2009

Міністерство освіти і науки Російської Федерації
Федеральне агентство з освіти
Державна освітня установа
Вищої професійної освіти
РОЗРАХУНКОВО-ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА
до курсового проекту на тему:
«Кінематичний і силовий аналіз важільного механізму»
Виконав:
Прийняв:
Іваново 2009

ЗМІСТ
ЗАВДАННЯ
1 СТРУКТУРНИЙ АНАЛІЗ
2 ПЛАН ПОЛОЖЕНЬ
Метод Зінов'єва
3 Кінематичний аналіз
Положення 1
Положення 2
Положення 3
Положення 4
Положення 5
Положення 6
Зведена таблиця результатів кінематичного аналізу
4 СИЛОВИЙ АНАЛІЗ
Силовий аналіз важільного механізму методом планів сил
Силовий аналіз важільного механізму методом Жуковського
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1 СТРУКТУРНИЙ АНАЛІЗ

Схема важільного механізму
За структурною формулою Чебишева для плоского механізму підрахуємо ступінь рухливості механізму [1]:
, (1)
де - Число рухомих ланок, = 3;
- Число обертальних або поступальних пар, = 4;
- Число вищих кінематичних пар, = 0.
За формулою (1) отримуємо
.
Механізм має 1 ступінь свободи.


2. Формули будови механізму.

.
Механізм є механізмом 2-го класу.

2 ПЛАН ПОЛОЖЕНЬ

; (М); (М); (М); (М); (Хв ^-1).
(Мм);
(Мм);
(Мм);
(Мм).
; ; ; ; ; ;
; ; ; ; ; ;
; ; ; ; ;

Метод Зінов'єва

де (М), (М), (М), (М).

3 Кінематичний аналіз

Положення 1

План швидкостей.
(Рад / с);
(М / с);
(М / (с · мм));;
(М / с); _ | _CD _ | _CB
(М / с);
(Рад / с);
(Рад / с);
План прискорень.
(М / с ^2); ;
(М / (с ² · мм));
(М / c ^2); _ | _CD _ | _CB
(Мм);
(М / c ^2);
(Мм);
(М / c ^2);
(М / c ^2);
(Рад / c ^2);
(Рад / c ^2);

Метод Зінов'єва.

Положення 2

План швидкостей.
(Рад / с);
(М / с);
(М / (с · мм));;
(М / с); _ | _CD _ | _CB
(М / с);
(Рад / с);
(Рад / с);
План прискорень.
(М / с ^2); ;
(М / (с ² · мм));
(М / c ^2); _ | _CD _ | _CB
(Мм);
(М / c ^2);
(Мм);
(М / c ^2);
(М / c ^2);
(Рад / c ^2);
(Рад / c ^2);
Метод Зінов'єва.

Положення 3

План швидкостей.
(Рад / с);

(М / с);
(М / (с · мм));
(М / с); _ | _CD _ | _CB
(М / с);
(Рад / с);
(Рад / с);
План прискорень.

(М / с ^2); ;
(М / (с ² · мм));
(М / c ^2); _ | _CD _ | _CB
(Мм);
(М / c ^2);
(Мм);
(М / с ^2);
(М / с ^2);
(Рад / с ^2);
(Рад / с ^2).
Метод Зінов'єва.

Положення 4

План швидкостей.
(Рад / с);
(М / с);
(М / (с · мм));;
(М / с); _ | _CD _ | _CB
(М / с);
(Рад / с);
(Рад / с);
План прискорень.
(М / с ^2); ;
(М / (с ² · мм));
(М / c ^2); _ | _CD _ | _CB
(Мм);
(М / c ^2);
(Мм);
(М / с ^2);
(М / с ^2);
(Рад / с ^2);
(Рад / с ^2).
Метод Зінов'єва.




Положення 5
План швидкостей.
(Рад / с);
(М / с);
(М / (с · мм));;
(М / с); _ | _CD _ | _CB
(М / с);
(Рад / с);
(Рад / с);
План прискорень.
(М / с ^2); ;
(М / (с ² · мм));
(М / c ^2); _ | _CD _ | _CB
(Мм);
(М / c ^2);
(Мм);
(М / с ^2);
(М / с ^2);
(Рад / с ^2);
(Рад / с ^2).
Метод Зінов'єва.

Положення 6

План швидкостей.
(Рад / с);
(М / с);
(М / (с · мм));;
(М / с); _ | _CD _ | _CB
(М / с);
(Рад / с);
(Рад / с);
План прискорень.
(М / с ^2); ;
(М / (с ² · мм));
(М / c ^2); _ | _CD _ | _CB
(Мм);
(М / c ^2);
(Мм);
(М / с ^2);
(М / с ^2);
(Рад / с ^2);
(Рад / с ^2).
Метод Зінов'єва.

Зведена таблиця результатів кінематичного аналізу

	1	2	3	4	5	6
φ1	33,00	115,00	185,00	263,00	305,00	353,00
φ2	33,00	43,00	76,00	81,00	79,00	43,00
	32,50	41,23	77,98	79,78	78,40	45,67
	1,52	4,12	-2,61	1,51	0,76	-6,21
φ3	41,00	69,00	87,00	98,00	90,00	58,00
	40,49	67,58	88,35	100,42	92,27	57,80
	1,24	2,06	-1,55	-2,47	-2,52	0,34
ω2	11,02	-26,24	-24,15	-11,02	27,29	78,21
	10,90	-25,78	-23,97	-12,04	28,30	77,50
	1,11	1,77	0,73	-9,23	-3,68	0,91
ω3	0,00	-35,20	-32,85	0,00	39,89	82,13
	-0,16	-35,84	-33,48	-0,34	40,32	81,48
	0,00	-1,82	-1,91	0,00	-1,07	0,79
ε2	6191,09	629,60	-1364,14	-4407,22	-6978,10	3148,01
	6184,07	633,70	-1305,57	-4289,54	-6587,47	3058,94
	0,11	-0,65	4,29	2,67	5,60	2,83
ε3	9030,48	234,56	-2873,33	-5101,63	-6626,26	5512,11
	8947,74	224,95	-2762,77	-5012,84	-6126,35	5165,00
	0,92	4,10	3,85	1,74	7,54	6,30

4. СИЛОВИЙ АНАЛІЗ

Силовий аналіз важільного механізму методом планів сил

Силовий аналіз важільного механізму методом планів сил 2-го положення механізму.
Вище раніше був проведений кінематичний аналіз цього положення, звідки ми знайдемо швидкості і прискорення центрів мас ланок, а так само кутові швидкості і кутові прискорення ланок механізму.
Визначимо значення сили ваги для кожної ланки:
(Кг / м); (М); (М); (М); (М / с ^2);
(Н);
(Н);
(Н);
Визначимо значення сил інерції:
(H);
(H);
(H);
Визначимо моменти сил інерції ланок:
(H · м);
(H · м);
(H · м);
: ;
(372,4 · 38.0 ,02-75762, 19.37.0 ,02-7197, 41) / 1,9 =-- 18467,32;
: ;
(333,2 · 0,8 · 0,02 +1920,64 · 0,8 · 0,01-1920,64-100) / 1,7 =- 1027,54;
;
(Н / мм);
(Мм); (Мм);
(Мм); (Мм);
(Мм); (Мм);
(Н);
(Н);
(Н);
: ;
(Н · м);
;
(Н / мм);
(Мм);
(Мм);
(Мм);
(H);

Силовий аналіз важільного механізму методом Жуковського
Повернемо план швидкостей для 2-го положення на дев'яносто градусів проти годинникової стрілки. Докладемо до нього всі зовнішні сили і сили інерції до однойменних точок. Моменти замінимо парами сил:
(Н);
(Н);
Складемо суму моментів відносно полюса плану швидкостей:
: ;
Звідки:
(-39,2 · 4 +372,4 · 11 +333,2 · 15-3788,11 · 9-75762,19 · 11 +33893,61 · 3 +
+3788,11 · 49 +1188,61 · 62) / 21 = 55287,05 (Н);
(Н · м).

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Теорія механізмів. Артоболевський І. І., М.: Наука, 1967 р ., 720 стор с илл.
2. Краснов А.А. Кінематичний аналіз плоских механізмів з нижчими кінематичними парами. - Іваново, 2004 - 150 с.