Содержание
Содержание
1 Задание на курсовой проект 3
2 Описание работы КИА5
3 Структурный анализ 7
4 Кинематический анализ механизма КИА8
4.1. Кинематический анализ мальтийского механизма8
4.1.1. Определение основных параметров8
4.1.2 Определение угловой скорости и углового ускорения креста 10
4.2. Кинематический анализ планетарной передачи 11
4.2.1 Условия проектирования 11
4.2.2 Выбор числа зубьев 12
4.3 Кинематический анализ кривошипно-ползунного механизма 13
5 Динамический анализ 15
5.1 Определение приведенного момента сил 15
5.2 Определение мощности движущих сил и
выбор электродвигателя 17
5.3 Приведение моментов инерции звеньев и
определение момента инерции маховика 18
Список литературы 20
Выдержка из текста работы
В настоящее время плоскопараллельное движение получило огромное распространение в технике. Подавляющее большинство встречающихся на практике механизмов являются плоскими, т.е. представляют собой сочленение твердых тел, совершающих плоскопараллельное движение.
Яркими примерами плоскопараллельного движения являются движение звеньев кривошипно-шатунного механизма, движение колеса, катящегося по прямолинейному рельсу, движение механизма спарника, движение кулисного механизма, движение механизма поршневого двигателя и т.д.
Применение механизмы с плоскопараллельным движением звеньев нашли в различных отраслях промышленности, преимущественно в машиностроении.
Движение твердого тела называется плоскопараллельным, если все точки тела перемещаются в плоскостях, параллельных некоторой фиксированной плоскости (основной плоскости). При этом основными характеристиками плоскопараллельного движения являются линейные скорости и ускорения характерных точек тела, угловые скорости и ускорения отдельных геометрически неизменяемых звеньев.
На данный момент времени существуют следующие способы определения скоростей и ускорений точек тела и угловых скоростей и ускорений его геометрически неизменяемых звеньев:
— метод полюса;
— метод мгновенного центра скоростей (ускорений).
В данной курсовой работе для определения линейных и угловых скоростей и ускорений характерных точек механизма и его геометрически неизменяемых звеньев применен метод полюса.
Важной характеристикой механизма также является величина W, называемая числом степеней свободы. Она является характеристикой степени подвижности механизма.
W=3Д-2Ш-Соп
Здесь: Д – количество звеньев механизма;
Ш – число простых шарниров;
Соп – количество опорных стержней
Если W>0, то система геометрически изменяемая. Для подавляющего большинства механизмов W=1, но встречаются механизмы, для которых W=2 (и W>2).
Рассматриваемый в данной курсовой работе плоский механизм имеет W = 3 * 5 – 2 * 5 – 4 = 1 степень свободы.
Задание на курсовую работу
Для заданного плоского механизма для трех соответствующих положений требуется:
— вычертить в масштабе схемы механизма по заданным размерам их звеньев и положению ведущего звена;
— определить скорости и ускорения соответствующих точек звеньев механиз-ма путем построения планов скоростей и ускорений;
— определить величины угловых скоростей и угловых ускорений звеньев механизма.
Исходные данные:
АВ=1250мм
ВС=2750мм
СД=2000мм
СЕ=1750мм
ВЕ=1250мм
n=240об/мин
? 1 =30?
?2 =120?
?3 =210?
Структурный анализ механизма
Рассматриваемый в данной работе плоский механизм состоит из пяти звеньев.
Ведущим является звено АВ, которое совершает вращательное движение вокруг неподвижной опоры А. При этом звено совершает 240 оборотов в минуту.
В точке В звено АВ шарнирно соединено с двумя другими звеньями – ВС и ВЕ.
Звено ВС является ведомым. Совершает плоское движение. Вместе со звеньями ВЕ и ЕС (которые также являются ведомыми и также совершают плоское движение) образует замкнутый треугольный контур ВСЕ.
Звено СД – ведомое. Совершает вращательное движение вокруг неподвижной опоры Д. Имеет шарнирное сопряжение с контуром ВСЕ в точке С.
Звенья механизма совершают движения различного вида в одной плоскости.
Расстояние между опорами А и Д по горизонтали 2500 мм, по вертикали опора А выше опоры Д на 1000 мм.
Расчетная часть
Переведем частоту вращения звена АВ из технической системы в международную.
? 1 = (2?n)/60 = (2 * 3,14 * 240)/60 = 25,12 с??
1. Линейные и угловые скорости точек и звеньев механизма.
Заключение
В данной курсовой работе были выполнены расчеты, позволяющие определить линейные скорости и ускорения характерных точек плоского механизма по модулю и по направлению. Были также определены значения угловых скоростей и ускорений звеньев механизма и их направление. Расчеты производились для трех различных положений механизма.
Анализируя полученные результаты, можно прийти к следующим выводам.
1. Абсолютные значения линейных скоростей и ускорений характерных точек механизма в различных его положениях изменяются на незначительную величину. Разница в значениях составляет до 15%.
2. Векторы линейных скоростей и ускорений характерных точек механизма в различных его положениях не изменяют своего направления.
3. Абсолютные значения угловых скоростей и ускорений звеньев механизма в различных его положениях изменяются на незначительную величину. Разница в значениях составляет до 15%.
4. Угловые скорости и ускорения звеньев механизма в различных его положениях не изменяют своего направления.
5. Минимальные значения линейной скорости и ускорения точки С наблюдаются в первом положении заданного механизма, а максимальные значения линейной скорости и ускорения точки С наблюдаются в третьем положении.
6. Минимальные значения линейной скорости и ускорения точки Е наблюдаются в третьем положении заданного механизма, а максимальные значения линейной скорости и ускорения точки Е наблюдаются в первом положении.
7. Минимальные значения угловой скорости звена СД наблюдаются в первом положении заданного механизма, а максимальные значения угловой скорости звена СД наблюдаются в третьем положении.
8. Минимальные значения угловой скорости звена ВС наблюдаются в третьем положении заданного механизма, а максимальные значения угловой скорости звена ВС наблюдаются в первом положении.
9. Минимальные значения углового ускорения звена ВС наблюдаются в первом положении заданного механизма, а максимальные значения углового ускорения звена ВС наблюдаются в третьем положении.
10. Из трех рассмотренных положений механизма при втором положении система не имеет критических величин кинематических характеристик, из чего можно сделать вывод, что данное положение является оптимальным из трех рассмотренных.
Список литературы
1. Киселев В.В. и др. Прикладная механика. Методические рекомендации и контрольные задания для курсантов и слушателей очной и заочной форм обучения. – Иваново, 2007.
2. Киселев В.В., Ульев Д.А. Механика (лабораторный практикум). Учебное пособие.- Иваново: ООНИ ИвИ ГПС МЧС России, 2010. – с. 116.
3. Топоров А.В. и др. Кинематический анализ рычажного механизма. Учебно-методическое пособие для курсантов, студентов и слушателей очной и заочной форм обучения. – Иваново: ООНИ ИвИ ГПС МЧС России, 2011. – 80с.
4. Покровский А.А., Киселев В.В., Ульев Д.А. Механика. Учебное пособие (для самостоятельной подготовки по дисциплине «Механика» для курсантов и студентов, обучающихся по направлению подготовки 280700 – «Техносферная безопасность»). – Иваново: ООНИ ИвИ ГПС МЧС России, 2012. – 177 с.
5. Покровский А.А., Киселев В.В., Ульев Д.А. Прикладная механика. Учебное пособие (для самостоятельной подготовки по дисциплине «Прикладная механика» для курсантов и студентов, обучающихся по направлению подготовки 280700 – «Техносферная безопасность»). – Иваново: ООНИ ИвИ ГПС МЧС России, 2012. – 91 с.
6. Тимофеев Г.А. Теория механизмов и машин: учебное пособие/ Г.А.Тимофеев.-2-е изд. перераб. и доп.- М.: Юрайт, 2011. – 351с.
7. Проектирование механических передач: Учебно-справочное пособие по курсовому проектированию механических передач / ред.: С. А. Чернавский, Б. С. Козинцев. — 6-е изд., перераб. и доп. Репринтное издание. — М. : ИД»Альянс», 2013. — 590 с.
