Кінематичний і силовий розрахунок механізму

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

МГТУ «МАМІ»

Кафедра: «Теорія механізмів і машин»

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

Кінематичні та силові РОЗРАХУНОК МЕХАНІЗМУ

Зміст

Вихідні дані

1 Структурний аналіз механізму

2 Кінематичний аналіз механізму

2.1 Побудова планів механізму

2.2 Побудова планів швидкостей механізму

2.3 Побудова планів прискорень механізму

3 Кінетостатіческій аналіз механізму

3.1 Визначення вихідних даних для Кінетостатіческій аналізу

3.2 Визначення реакцій кінематичних пар в структурній групі (ланки 2-3)

3.3 Силовий розрахунок провідної ланки

4 Кінематичне дослідження зубчастого механізму

Список використаної літератури

Вихідні дані

Схема 4

Виконати: структурний, кінематичний і Кінетостатіческій аналіз для положення кривошипа при φ = 225 0.

1 Структурний аналіз механізму

Уявімо механізм у вигляді сукупності початкового механізму і структурних груп.

Початковим механізмом називають механізм, що складається з двох ланок: 1, 0 (одне з них нерухоме - стійка), які утворюють одноподвіжную пару (обертальну або поступальну). Структурна група, або група асирійця - кінематичний ланцюг, що складається з рухомих ланок, з'єднаних між собою нижчими одноподвіжнимі кінематичними парами, і має число подвижностей групи (на площині), рівне нулю.

Послідовність аналізу:

  • Виділяємо ланки, що утворюють початковий механізм

  • Визначаємо склад і вид груп асирійця, аналізуючи залишилися ланки, починаючи з ланок, найбільш віддалених від початкового механізму.

Результати структурного аналізу представлені в табл. 1,2

Таблиця 1

Визначення ступеня рухливості механізму - W


Позначення

КП

Ланки КП

Относ. движ.

Рухливість

в КП


O 1

4-1

вращ

1


A

1-2

вращ

1


B

2-3

вращ

1


O 2

3-4

вращ

1

Вид абсолютного руху ланок механізму (найменування ланок)

Плоске (шатуни)

2




Обертальний (кривошипи, коромисла)

1

3



Поступальний (повзуни)




Траєкторії центрів рухливих шарнірів

Пряма






Окружність

A

B




Складна крива





Кількість ланок механізму

Загальне (включаючи стійку)

k = 4


здійснюють рух

n = 3

Число кінематичних пар механізму

обертальних

p = 4

Всього 4

п'ятого класу p 5 = 4


поступальних

p 5п = 0


Число подвижностей механізму

W = 3 ∙ n-2 ∙ p 5 = 3 ∙ 3-2 ∙ 4 = 9-8 = 1

Висновок - число подвижностей механізму W = 1. Це означає, що механізм має тільки одне початкова ланка - кривошип 1. Також це означає, що механізм має тільки одну ступінь свободи в русі щодо стійки і досить задати тільки одну узагальнену координату руху (наприклад, кут повороту кривошипа щодо вихідного положення), щоб визначити положення всіх ланок механізму щодо стійки в даний момент часу.

Таблиця 2

Розбиття на структурні групи і визначення їх класу і порядку

Схема первинного механізму



Кількість ланок в групі

2


Число рухомих ланок у групі

n = 1


Число КП п'ятого класу в групі

p 5 = 1


Клас

I

Порядок

1


Рухливість механізму

W = 3 ∙ n-2 ∙ p 5 = 3 ∙ 1-2 ∙ 1 = 1



Схема структурної групи





Кількість ланок в групі

2


Число рухомих ланок у групі

n = 2


Число КП п'ятого класу в групі

p 5 = 3


Клас

II

Порядок

2


Рухливість групи

W = 3 ∙ n-2 ∙ p 5 = 3 ∙ 2-2 ∙ 3 = 0



Поставлене механізм складається з ведучого ланки 1 зі стійкою 4 і двухповодковой групи (ланки 2 - 3). Ланка 1 обертається, здійснюючи повний оборот, і називається кривошипом. Ланка 3 робить обертовий рух з неповним оборотом і називається коромислом. Ланка 2 здійснює складний рух і утворює кінематичні пари з кривошипом 1 і коромислом 3. Таке ланка називається шатуном. Всі кінематичні пари обертальні V класу.

Таким чином, заданий механізм є плоским з одним ступенем свободи і називається кривошипно коромисла.

Схему такого механізму можна використовувати для різання пруткового матеріалу.

2 Кінематичний аналіз механізму

Основними завданнями кінематичного дослідження механізмів є:

Провідне ланка - кривошип і вважаємо його кутову швидкість , Рад / с постійною. Дослідження проводимо графоаналітичними методами. Так, положення ланок визначаємо методом зарубок при побудові плану механізму, швидкості і прискорення різних точок механізму знаходимо за допомогою побудови планів швидкостей і прискорень.

2.1 Побудова планів механізму

Кінематичну схему будуємо методом зарубок.

Вибираємо масштаб побудови з таким розрахунком, щоб плани положень механізму зайняли приблизно 1 / 5 ... 1 / 4 частину площі формату А1 або повну площу формату А4.

Вибираємо точку О 1. Будуємо коло радіуса . Довжину відрізка, що зображає ланка О 1 А вибираємо довільно з міркування розміщення схеми механізму на аркуші вибраного формату.

O 1 A = 230 мм - задана довжина кривошипа.

= 46 мм - довжина кривошипа на кресленні.

Обчислюємо масштаб побудови ;

= 0,23 / 46 = 0,005 м / мм

Відповідно до вибраного масштабом визначаємо довжини всіх лінійних величин.

Обчислюємо довжину відрізка АВ: = 0,575 / 0,005 = 115 мм.

Обчислюємо довжину відрізка О 2 В: = 0,92 / 0,005 = 184 мм.

Обчислюємо довжину відрізка А D: = 0,16 / 0,005 = 32 мм.

Будуємо план механізму в заданому положенні = 225 0.) Заданий положення механізму, вичерчуємо основними лініями. (Інші положення механізму вичерчуємо тонкими суцільними лініями). Викреслює початкова ланка О 1 А в заданому положенні. З точки A робимо зарубку радіусом . З точки О 2 робимо зарубку радіусом . Знаходимо місце перетину зарубок - отримуємо положення точки B. Знаходимо положення точки D.

Розбиваємо коло на вісім рівних частин. Будуємо 8 положень механізму, щоб уявити собі як він працює і яку траєкторію описує точка D. Послідовно поміщаємо шарнір А в рівновіддалені положення 2, 3 ... 7, 8 в напрямку обертання кривошипа, методом зарубок визначаємо відповідні положення точок B і D кривошипа.

Для отримання траєкторії точки D необхідно послідовно з'єднати плавною кривою всі вісім положень точки D за допомогою лекал. Знаходимо крайні положення механізму (M 1 N 1 ТВ 1 і M 2 N 2 ТВ 2).

2.2 Побудова планів швидкостей механізму

Кривошип (1) обертається в напрямку, вказаному стрілкою з постійною кутовою швидкістю .

Кутова швидкість обертання кривошипа

= = 25,1 рад / с

На кресленні обираємо точку - полюс плану швидкостей. Позначимо її . Швидкість точки О 1 дорівнює нулю, тобто відрізок на плані швидкостей буде дорівнює нулю - точка співпаде з точкою .

Вектор швидкості точки А спрямований перпендикулярно ланці 1 в бік напрямку обертання.

= 25,1 ∙ 0,23 = 5,8 м / с

Вектор швидкості точки S 1 направлений перпендикулярно ланці 1 в бік напрямку обертання.

= 25,1 ∙ 0,115 = 2,9 м / с

З полюса (точки ) Побудуємо вектор , Відповідний вектору швидкості

Вектор починається в точці , Спрямований перпендикулярно кривошипа.

Кінець вектора позначимо точкою .

Після того, як довжина вектора на кресленні визначена, обчислюємо масштаб побудови планів швидкостей:

.

Вектор на плані, відповідний швидкості центра ваги першої ланки - співпаде за напрямком з вектором , Його довжина буде залежати від масштабу побудови:

= = 29 мм

Переходимо до аналізу лінійних швидкостей точок структурної групи (ланки 2, 3).

Ланка 2 здійснює плоскопараллельной рух, ланка 3 обертальний.

Для знаходження швидкості точки B складаємо векторне рівняння:

Точка B рухається по колу з центром у О 2.

Векторне рівняння можна вирішити, якщо в ньому не більше двох невідомих.

Вектор, що входить в рівняння

Напрямок вектора

- Перпендикулярна О 2 В

Модуль вектора (його чисельне значення) м / с

?

обчислено

?

Вирішуємо векторне рівняння графічно.

У правій частині рівняння складаються два вектора :

1. Треба побудувати вектор відповідний - Але він на плані вже є, (відрізок ) - Приходимо в точку . З точки треба побудувати вектор, що відповідає , Але для цього вектора задано тільки напрямок. Проводимо з точки пряму .

2. Переходимо до лівої частини рівняння - в ​​ній вказано тільки вектор . Тобто виходячи з полюса треба побудувати вектор, що відповідає . Але для нього відомо тільки напрямок - з точки проводимо пряму перпендикулярну О 2 В.

Точка перетину прямих - точка . Розставляємо стрілки, що визначають напрямок векторів. Напрям в правій частині рівняння задано вектором . Напрямок вектора в лівій частині рівняння - з полюса. Вектор на плані швидкостей відповідає швидкості .

Заміряємо довжини одержані векторів ab, і, враховуючи масштаб, обчислюємо швидкості:

= 0,1 · 37,4 = 3,74 м / с;

= 0,1 · 51,6 = 5,16 м / с.

;

Кутова швидкість шатуна

Для визначення напрямку подумки переносимо вектор (Вектор на плані швидкостей) в точку В плану механізму і дивимося як буде обертатися ланка 2 відносно точки А під дією цього вектора.

Визначаємо швидкість точки D.

= = 11 мм

Вектор, відповідний спрямований .

Провівши побудови на плані швидкостей, знаходимо вектор, що відповідає .

= 0,1 · 48,7 = 4,87 м / с.

Аналогічно знаходимо швидкість точки S 2.

А S 2 = 39,8 ∙ 0,005 = 0,199 м

= = 13 мм

Вектор, відповідний спрямований .

Провівши побудови на плані швидкостей, знаходимо вектор, що відповідає .

= 0,1 · 49,6 = 4,96 м / с.

Коромисло 3 обертається відносно точки О 2. Кутова швидкість коромисла

Для визначення напрямку подумки переносимо вектор (Вектор на плані швидкостей) в точку В плану механізму і дивимося, як буде обертатися ланка 3 під дією цього вектора.

Вектор швидкості точки S 3 спрямований перпендикулярно ланці 3 в бік напрямку обертання.

= 5,6 ∙ 0,46 = 2,6 м / с

= = 26 мм

2.3 Побудова планів прискорень механізму

Кривошип обертається в напрямку, вказаному стрілкою з постійною кутовою швидкістю .

У загальному випадку прискорення точки тіла, що обертається складається з векторів прискорення нормального і прискорення тангенціального.

Вектор нормального прискорення точки направлений з точки до центру обертання і залежить від кутової швидкості ланки і відстані точки від центру обертання. Вектор тангенціального прискорення точки спрямований по дотичній до траєкторії її руху (т.е.перпендікулярен прискоренню нормальному) і залежить від кутового прискорення обертання і відстані точки від центру обертання.

Кутова швидкість кривошипа постійна, кутове прискорення дорівнює нулю , Тангенціальна складова прискорення точки А дорівнює нулю .

Прискорення точки А дорівнює нормальному прискоренню і направлено вздовж ланки 1 до центру обертання

= 25,1 2 ∙ 0,23 = 145 м / с 2

Прискорення точки одно нормальному прискоренню цієї точки і направлено вздовж ланки 1 до центру обертання

= 25,1 2 ∙ 0,115 = 72,5 м / с 2

На кресленні обираємо точку - полюс. Позначимо її . Прискорення точки О 1 дорівнює нулю, тобто відрізок на плані швидкостей буде дорівнює нулю - точка О 1 співпаде з точкою .

Відкладаємо з полюса паралельно ланці О 1 А вектор , Відповідний прискоренню .

Обчислюємо масштаб побудови

Побудуємо на плані вектор . Його довжина на кресленні:

. Напрямок збігається з .

Шатун (ланка 2) здійснює плоско-паралельний рух (прискорення точок такого ланки складається із прискорення полюса і прискорень, що виникають при повороті ланки щодо полюси)

Якщо розглядати точку В як приналежну ланці 2, то можна записати:

Коромисло (ланка 3) здійснює обертальний рух відносно точки О 2.

Якщо розглядати точку В як приналежну ланці 3, то:

- Вектор нормальної складової прискорення в русі точки В відносно А, спрямований по ВА від точки В до точки А:

= 6,5 2 ∙ 0,575 = 24,3 м / с 2

- Вектор тангенціальною складової прискорення в русі точки В відносно точки А, напрямок якого перпендикулярно до нормальної складової прискорення, тобто перпендикулярно до АВ.

- Вектор нормальної складової прискорення в русі точки В відносно нерухомої точки 0 2, спрямований уздовж В0 2 від точки В до точки О 2

= 5,6 2 ∙ 0,92 = 28,9 м / с 2

- Вектор тангенціальною складової прискорення в русі точки В відносно точки O 2, напрямок якого перпендикулярно до нормальної складової , Тобто перпендикулярно до O 2 B).

Вектор, що входить в рівняння

Напрямок вектора

;

від В до О 2

на плані

;

від B до A

Модуль вектора (його чисельне значення) м / с 2

обчислено

?

обчислено

обчислено

?

Вирішуємо векторне рівняння:

1) З полюса переходимо в точку , З точки проводимо пряму паралельно АВ і відкладаємо , Що відповідає вектору нормального прискорення в повороті точки В відносно А, і отримуємо точку .

Тепер треба побудувати вектор відповідний , Але у нього задано тільки напрямок. З точки проводимо лінію .

2) З полюса відкладаємо паралельно О 2 В в напрямку від В до О 2, що відповідає вектору нормального прискорення точки В відносно О 2, і отримуємо точку

З точки треба побудувати вектор, що відповідає , Але у нього відомо тільки напрямок. З точки проводимо лінію .

3) Лінії, проведені з точок і , Перетинаються в точці . Проводимо вектор - Вектор відповідає прискоренню точки В.

Вказуємо на плані спрямування усіх векторів.

Заміряємо на плані довжини отриманих відрізків і обчислюємо прискорення:

= 69,4 ∙ 2 = 138,8 м / с 2.

= 70,5 ∙ 2 = 141 м / с 2.

= 45,5 ∙ 2 = 91 м / с 2.

= 47,7 ∙ 2 = 95,4 м / с 2.

Обчислюємо кутові прискорення:

Кутове прискорення шатуна (2-е ланка):

Кутове прискорення коромисла (3-е ланка):

Напрямки кутових прискорень визначаються відповідно до напрямів і .

Для визначення напрямку подумки переносимо вектор (Вектор на плані прискорень) в точку В плану механізму і дивимося в який бік буде обертатися ланка 2 відносно точки А під дією цього вектора. У нашому випадку кутове прискорення направлено по ходу годинникової стрілки.

Для визначення напрямку подумки переносимо вектор (Вектор на плані прискорень) в точку В плану механізму і дивимося в який бік буде обертатися ланка 3 щодо точки О 2 під дією цього вектора.

Складаємо векторне рівняння для визначення прискорення

= 6,5 2 ∙ 0,199 = 8,4 м / с 2.

= 241,4 ∙ 0,199 = 48 м / с 2

Вектор, що входить

в рівняння

Напрямок вектора

?

на плані

;

від S 2 до A

у бік визначаємо напрямком

Модуль вектора (його

чисельне значення) м / с 2

?

обчислено

обчислено

обчислено

Вирішуємо векторне рівняння графічно:

1) З полюса переходимо в точку

2) Відклавши на плані від точки a вектор , Отримаємо точку . Напрямок вектора - Паралельно А S 2. Через отриману точку проводимо лінію .

3) З точки уздовж проведеної лінії відкладаємо вектор

4) з полюса - Стоїмо вектор

Вимірюємо довжину відрізка . Обчислюємо = 61,6 ∙ 2 = 123,2 м / с 2

Аналогічно знаходимо прискорення точки D.

= 6,5 2 ∙ 0,1 6 = 6,8 м / с 2.

= 241,4 ∙ 0,16 = 38,6 м / с 2

Обчислюємо = 86,2 ∙ 2 = 172,4 м / с 2

Знаходимо прискорення точки S 3.

= 5,6 2 ∙ 0,4 6 = 14, 4 м / с 2.

= 98, 9 ∙ 0, 4 6 = 45, 5 м / с 2

= 23,9 ∙ 2 = 47,8 м / с 2

3 Кінетостатіческій аналіз механізму

3.1 Визначення вихідних даних для Кінетостатіческій аналізу

На механізм діють активні навантаження: сили ваги, головні вектори сил інерції, головні моменти сил інерції, сила корисного опору, урівноважує сила.

Сили тяжіння:

G 1 = m 1 g = 2,5 ∙ 9,8 = 24,5 Н.

G 2 = m 2 g = 5,0 ∙ 9,8 = 49 Н.

G 3 = m 3 g = 5,0 ∙ 9,8 = 49 Н.

m 1, m 2, m 3 - маси стержнів.

Сила тяжіння прикладається в центрі ваги кожного стрижня, спрямована вертикально вниз.

Головні вектори сил інерції:

F ін1 = m 1 = 2,5 ∙ 72,5 = 181,3 Н.

F ін2 = m 2 = 5,0 ∙ 123,2 = 616 Н.

F ін 3 = m 3 = 5,0 ∙ 47,8 = 239 Н.

Головний вектор сил інерції прикладається в центрі ваги кожного стрижня, спрямований у бік, протилежний напрямку прискорення центра ваги.

Головні моменти сил інерції:

M ін1 = I s 1 = 0 тому

M ін 2 = I s2 = 2,1 ∙ 241,4 = 506,9 Н ∙ м

M ін 3 = I s3 = 2,5 ∙ 98,9 = 247,3 Н ∙ м

I s 1 - момент інерції ланки 1 відносно осі, що проходить через центр мас ланки 1 перпендикулярно до площини руху.

I s 2 - момент інерції ланки 2 відносно осі, що проходить через центр мас ланки 2 перпендикулярно до площини руху.

I s 3 - момент інерції ланки 3 відносно осі, що проходить через центр мас ланки 3 перпендикулярно до площини руху.

, , - Кутові прискорення ланок.

Головний момент сил інерції спрямований у бік, протилежний напрямку кутового прискорення

Сила корисного опору - F пс - сила прикладена в точці D і спрямована в бік, протилежний напрямку швидкості точки D.

Урівноважує сила - F ур - потрібно визначити. Сила прикладена в точці А перпендикулярно кривошипа. Напрям сили вибираємо довільно. Якщо напрямок буде вибрано невдало, то числове значення сили в результаті розрахунку вийде зі знаком мінус. Це буде означати, що напрям сили протилежно вказаною на розрахунковій схемі.

У результаті кінетостатічекого (силового) аналізу потрібно визначити силу F ур і сили, що діють у шарнірах.

3.2 Визначення реакцій кінематичних пар в структурній групі (ланки 2-3)

Викреслює в масштабі структурну групу в заданому положенні. Для визначення реакцій від'єднуємо від неї стійку в точці O 2 і ведуча ланка 1 в шарнірі А. Прикладаємо всі діючі сили, дотримуючись їх напрям. Самі сили вичерчуємо без дотримання масштабу.

Відкинуті зв'язку замінюємо силами реакцій. У точці А - реакція замінює дію ланки 1 на ланка 2. У точці О 2 - реакція замінює дію ланки 4 (стійки) на ланку 3.

Оскільки напрям реакцій поки невідомо, представимо їх у вигляді двох взаємно перпендикулярних складових.

У точці А докладемо дві складові і . направимо вздовж АВ. направимо перпендикулярно АВ.

У точці О 2 докладемо дві складові і . направимо вздовж осі стрижня 3. направимо перпендикулярно осі стрижня 3.

Напрямок реакцій вибираємо довільно. Якщо в результаті обчислень вийде знак мінус, то слід змінити напрям на протилежний. Після цього силу слід вважати позитивною.

Складаємо рівняння рівноваги:

Вимірюємо на плані структурної групи довжину h 1, h 2 і h 3. Вирішуємо рівняння. Знаходимо значення

Вимірюємо на плані структурної групи довжину h 4 і h 5. Вирішуємо рівняння. Знаходимо значення

Векторна сума всіх сил, що діють на систему тіл знаходяться в рівновазі дорівнює нулю.

Складаємо векторне рівняння рівноваги структурної групи

Для полегшення вирішення векторного рівняння запишемо входять до нього сили в певній послідовності:

1) сили групуються по ланках;

2) дві складові однієї і тієї ж сили записуються поруч;

3) невідомі сили записуються по краях рівняння.

Нуль в правій частині рівняння означає, що при векторному складання сил повинен вийти замкнутий силовий многокутник.

Векторне рівняння вирішуємо графічно.

Вибираємо масштаб побудови. Для вибору масштабу плану сил використовуємо найбільшу за величиною відому силу з таким розрахунком, щоб план сил помістився на запланованій для нього площі листа.

Масштаб буде дорівнює

Тепер, щоб визначити довжину будь-якого вектора сили на кресленні, необхідно числове значення сили розділити на масштаб .

План сил будується в тій же послідовності, в якій записано векторне рівняння:

1) Для вектора відомо тільки напрямок. Проводимо на аркуші пряму, паралельну . Беремо на прямий довільну точку 1.

2) З точки 1 в масштабі будуємо вектор - Приходимо в точку 2.

3) З точки 2 у масштабі будуємо вектор - Приходимо в точку 3.

4) З точки 3 в масштабі будуємо вектор - Приходимо в точку 4.

5) З точки 4 в масштабі будуємо вектор - Приходимо в точку 5.

6) З точки 5 в масштабі будуємо вектор - Приходимо в точку 6.

7) З точки 6 в масштабі будуємо вектор - Приходимо в точку 7.

8) З точки 7 в масштабі будуємо вектор - Приходимо в точку 8.

9) З точки 8 проводимо пряму паралельну вектору до перетину з прямою, яку провели найпершою. Точку перетину прямих - полюс плану - позначимо .

10) Вказуємо на плані напрями векторів і у відповідності з напрямком обходу силового багатокутника - треба з полюса вийти і в полюс повернутися.

11) Використовуючи векторні рівності і будуємо на плані вектори реакцій в шарнірі A (вектор ) І в шарнірі O 2 (вектор )

12) Для визначення реакції в шарнірі В потрібно розглянути рівноваги однієї з ланок. Запишемо векторне рівняння рівноваги ланки 2:

Тобто реакцію в шарнірі В ( ) Можна побудувати на плані сил, з'єднавши кінець вектора з початком вектора .

13) Визначити чисельні значення реакцій в шарнірах А, В, О 2. Для цього треба виміряти довжину відповідного вектора на плані сил і помножити її на масштаб .

R 12 = 136 ∙ 10 = 1360 H.

R 43 = 82,3 ∙ 10 = 823 H.

R 32 = 78,8 ∙ 10 = 788 H.

3.3 Силовий розрахунок провідної ланки

У завдання силового розрахунку провідної ланки входить визначення врівноважує сили і реакції в шарнірі О 1 для заданого положення.

Викреслює ведуча ланка в раніше обраному масштабі в заданому положенні і прикладаємо до нього силу тяжіння ланки - G 1, силу інерції - F ін1, врівноважуючу силу - F ур, силу реакції R 21, з якою ланка 2 діє на ланка 1. Сила реакції R 21 дорівнює за величиною і протилежна за напрямом силі R 12. Урівноважує сила F ур, величину якої треба визначити, прикладена до шарніру А і спрямована перпендикулярно до осі кривошипа. Припустимо, що F ур спрямована в бік обертання кривошипа. У шарнірі О 1 діє реакція з боку стійки R 41, величина і напрямок якої невідомі.

Величину врівноважує сили визначимо з рівняння рівноваги ланки 1

Довжини h 6 і h 7 беремо на кресленні. Рівняння вирішуємо і визначаємо числове значення F ур.

Невідому за величиною і напрямком реакцію R 41 визначити з векторного рівняння рівноваги ланки 1:

Рівняння вирішуємо графічно, будуючи замкнутий силовий многокутник. Для визначення чисельного значення R 41 вимірюємо на кресленні довжину відповідного вектора і множимо на масштаб .

R 41 = 151,6 ∙ 10 = 1516 H.

4 Кінематичне дослідження зубчастого механізму

Вихідні дані.

Схема 4.


Z 1

Z 2

Z 2 '

Z 3

Z 3 '

Z 4

Z 5

1

72

48

45

75

17

40

97

Потрібно для заданої схеми зубчастого механізму визначити загальне передавальне відношення, кутову швидкість (частоту обертання) вихідного валу і напрямок його обертання. Кутову швидкість на вході (швидкість обертання зубчастого колеса 1) прийняти рівною 1100 об / хв.

Викреслити кінематичну схему зубчастого механізму.

Позначимо ланки механізму цифрами, а кінематичні пари великими латинськими літерами.

А, В, E, L, N - кінематичні пари п'ятого класу, нижчі.

С, D, К, М - кінематичні пари четвертого класу, вищі.

Загальна кількість ланок механізму (включаючи стійку) k = 6.

Кількість ланок механізму здійснюють рух n = 5.

Число кінематичних пар четвертого класу p ​​= 4.

Число кінематичних пар п'ятого класу p = 5.

Ступінь рухливості механізму = 3 ∙ 5-2 ∙ 5-4 = 1.

Поставлене зубчастий механізм подумки розбиваємо на зони.

I частина механізму (1-3) - двоступенева зубчаста передача.

II частина (3 / - H) - планетарний редуктор (3, 5-центральні колеса; 5 - опорне колесо, 4 - сателіт; Н - водило).

Вхідна ланка всього механізму - зубчасте колесо 1. .

Вихідна ланка - водило H.

Потрібно визначити:

  • передавальне відношення механізму ,

  • швидкість і напрямок обертання на виході .

Визначаємо передаточне відношення I частини механізму.

Передаточне відношення однієї пари коліс показує, у скільки разів швидкість ведучого колеса відрізняється від швидкості веденого колеса. Передаточне відношення залежить від числа зубів коліс ( , ) І типу зачеплення (зовнішнє, внутрішнє).

Передаточне відношення двоступеневої зубчастої передачі:

Z 1 = 72, Z 2 = 48, Z 2 '= 45, Z 3 = 75.

Число зовнішніх зачеплень m = 2

1,111

Визначаємо передаточне відношення II частини механізму.

Потрібно визначити передатне відношення від рухомого колеса (3 ') до водив (H) -

Верхній індекс (5) вказує яка ланка нерухомо. У даному випадку нерухомим є центральне опорне колесо 5.

Основним параметром, що визначає властивості планетарного механізму, є внутрішнє передавальне відношення. Воно визначається як відношення частоти обертання малого центрального до частоти обертання великого центрального колеса при зупиненому воділе.

Подумки зупинимо водило, звільнимо опорне центральне колесо - отримаємо звичайну багатоступеневу передачу.

Визначимо передавальне відношення від малого рухомого колеса 3 'до колеса, яке в планетарному механізмі було нерухомим - 5. (Верхній індекс у позначенні передавального числа показує, яка ланка нерухомо - нерухомо зараз водило).

Кількість зовнішніх зачеплень m = 1

=- 5,7

2. Щоб отримати передавальне відношення від рухомого колеса до водив у заданому механізмі, необхідно отриманий результат відняти з 1:

Визначаємо загальне передавальне відношення механізму.

= 1,111 ∙ 6,7 = 7,44

Визначаємо швидкість і напрямок обертання на виході

Знак плюс вказує на те, що колесо 1 і водило H, обертаються в одну сторону.

;

Список використаної літератури

  1. Артоболевський І.І. Теорія механізмів і машин. М., 1975р.

  2. Петрова Т.М., Дмитрієва Л.М. Методичні вказівки з теорії механізмів і машин «Кінематичний і силовий розрахунок механізму», М., МАМІ, 1990р.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Курсова
128кб. | скачати


Схожі роботи:
Кінематичний і силовий розрахунок механізму 2
Кінематичний і силовий аналіз важільного механізму
Кінематичний і силовий розрахунок привода
Силовий розрахунок важільного механізму
Кінематичний і силовий аналіз механізмів голки і нітепрітягівателя універсальної швейної машини
Кінематичний аналіз механізму насоса
Кінематичний розрахунок приводу стрічкового конвеєра і розрахунок черв`ячної передачі
Розрахунок коробки швидкостей металорізальних верстатів Кінематичний розрахунок
Кінематичний розрахунок приводу
© Усі права захищені
написати до нас