Кинетостатический расчет зубчатого механизма

Тип работы:
Курсовая
Предмет:
Производство и технологии


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Структурный анализ

1) Число подвижных звеньев n =5, и число кинематических пар 5 класса

2) Степень подвижности

W=3n-2P5-P4

W=3?5−2?7=1

3) Начальное звено принимаем звено 2

4) Класс механизма будет отнесен к 2 классу, так как он образован 2 группами 2 класса.

Кинематический расчет

Масштабный коэффициент:

План скоростей.

План скоростей построен по векторным равенствам:

,

где VВ — абсолютная скорость точки В;

VВ' — скорость точки В в переносном движении, совпадает по направлению со скоростью точки, лежащей на кулисе, т. е. перпендикулярна кулисе;

VВВ' — скорость В относительно точки С. Направление совпадает с прямой, параллельной кулисе;

VД — абсолютная скорость точки Д, совпадает по направлению со скоростью точки, лежащей на кулисе, т. е. перпендикулярна кулисе;

VДЕ — скорость точки Д относительно точки Е. Направление перпендикулярно прямой СЕ.

VЕ — абсолютная скорость точки Е, движение вместе с главным ползуном по направлению совпадает с прямой, параллельной оси главного ползуна;

Для определения т. Д лежащей на оси составляем пропорцию

VB= щAB? lAB

Угловая скорость щАВ кривошипа определяется по формуле:

=2n/60= 2?3. 14?220/60=23. 03 (об/с)

V B=23. 03?0. 09=2. 07 (м/с)

=V B / V B =2. 07/180=0. 0115 — масштабный коэффициент

Для определения истинных величин скоростей нужно умножить на масштабный коэффициент:

№ поло-жений

Вектор скорости ползуна VВ

Вектор скорости точки VВ'

Вектор скорос-

ти

VBB'

Вектор скорости

Вектор скорости

VДЕ

Скорость ползуна VЕ

Расстояние

Lав

Угловая скорость

3

2,07

1,9

0,805

1,24

0,5

0,77

0,09

23,03

План ускорений

Векторное равенство:

,

.

-абсолютное ускорение точки В, направление совпадает с прямой параллельной АВ;

-нормальная составляющая переносного ускорения точки B', направление совпадает с прямой параллельной;

— тангенциальная составляющая переносного ускорения. По величине пока не определена, а направление совпадает с перпендикуляром к кулисе;

— относительное ускорение точки В' относительно точки В.

-кориолисово ускорение, направление кориолисова ускорения совпадает с направлением вектора относительной скорости VBB', повернутого на 90 градусов в сторону переносной угловой скорости, т. е. в сторону щ4.

-абсолютное ускорение — ускорение главного ползуна.

-абсолютное ускорение точки D.

— относительное ускорение точки D относительно точки Е — прямая перпендикулярна DЕ.

;

;

Для определения истинных величин ускорений нужно умножить на масштабный коэффициент:

№ поло-жений

Вектор ускорения

Ускорение

Нормальное ускорение

Тангенса-льное ускорение

Уско-рение

Уско-рение

Карио-

лисовое ускорение

Уско-рение

3

47,7

14,84

13,85

5,3

23,32

9,54

11,75

21,2

Холостой ход

Для определения истинных величин скоростей нужно умножить на масштабный коэффициент:

№ поло-жений

Вектор скорости ползуна VВ

Вектор скорости точки VВ'

Вектор скорос-

ти VBB'

Вектор скорости

Вектор скорости

VДЕ

Скорость ползуна VЕ

Расстояние

Lав

Угловая скорость

9

2,07

1. 24

1. 73

1,87

1. 52

2. 99

0,09

23,03

УСКОРЕНИЕ:

Составляем пропорцию:

Для определения истинных величин ускорений нужно умножить на масштабный коэффициент:

№ поло-жений

Вектор ускорения

Ускорение

Нормальное ускорение

Тангенса-льное ускорение

Уско-рение

Уско-рение

Карио-

лисовое ускорение

Уско-рение

3

47,7

81,35

13,85

79,5

164,3

109,7

38

134,35

Кинетостатический расчет механизма

Определение реакций в кинематических парах группы 5 — 6.

Рассматриваем равновесие группы:

G5— сила тяжести шатуна звена 5,

G6 — сила тяжести шатуна 6,

Pи6 -сила инерции шатуна,

Pc.р. х =50 H- сила сопротивления.

Кроме силы на шатун действует еще и момент сил инерции

Тангенциальная составляющая Р45 определяется из суммы моментов сил, действующих на шатун относительно точки F.

Определяем масштаб:

Определяем реакции в кинематических парах группы 3−4.

Равновесие группы:

G4 — сила тяжести кулисы;

Р14 — реакция стойки на кулису;

Ри4— сила инерции кулисы

Составляем пропорцию для нахождения положения точки S4:

Точка приложения силы инерции К, определяется по формуле

Р23- реакция кривошипа на ползун 3. Величину можно найти из суммы моментов относительно точки С.

Определяем масштаб:

Определение реакций в кинематических парах исходного механизма группы 1 — 2.

Р32 — реакция ползуна 3 на кривошип. ПО величине равна Р23 и противоположена по направлению.

G2 — сила тяжести кривошипного колеса

зубчатый механизм кинетостатический скорость

Р12 — реакция стойки на кривошип.

Рур — уравновешивающая сила — реакция зуба отброшенной шестерни с числом зубцов Z. Величину можно найти из суммы моментов относительно точки A.

Определяем масштаб:

№ положений

Р12

Р14

Р45

Р23

Рур

Р16

3

440

2300

2350

517,3

511,35

2550

Кинетостатический расчет механизма

(для холостого хода).

Определение реакций в кинематических парах группы 5 — 6.

Рассматриваем равновесие группы:

G5— сила тяжести шатуна звена 5,

G6 — сила тяжести шатуна 6,

Pи6 -сила инерции шатуна,

Pc. c. х =35,2H- сила сопротивления.

Кроме силы на шатун действует еще и момент сил инерции

Тангенциальная составляющая Р45 определяется из суммы моментов сил, действующих на шатун относительно точки F.

Знак минус говорит о том, что сила направлена в другую сторону.

Определяем масштаб:

Определяем реакции в кинематических парах группы 3−4.

Равновесие группы:

G4 — сила тяжести кулисы;

Р14 — реакция стойки на кулису;

Ри4— сила инерции кулисы

Составляем пропорцию для нахождения положения точки S4:

Точка приложения силы инерции К, определяется по формуле

Р23- реакция кривошипа на ползун 3. Величину можно найти из суммы моментов относительно точки С.

Знак минус говорит о том, что сила направлена в другую сторону.

Определяем масштаб:

Определение реакций в кинематических парах исходного механизма группы 1 — 2.

Р32 — реакция ползуна 3 на кривошип. ПО величине равна Р23 и противоположена по направлению.

G2 — сила тяжести кривошипного колеса

Р12 — реакция стойки на кривошип.

Рур — уравновешивающая сила — реакция зуба отброшенной шестерни с числом зубцов Z. Величину можно найти из суммы моментов относительно точки A.

Определяем масштаб:

№ положений

Р12

Р14

Р45

Р23

Рур

Р16

3

2765

12 530

12 845

2271

1568

10 290

Кинематический анализ зубчатого механизма

Дано: Z1=26, Z3=74, Z4=78, Z5=26, m=2

Найти:, Z6, Z2

Выделим на кинематической схеме два контура:

Iк=колеса 1,2,3 и водило Н.

IIк=колеса 4,5,6.

Чтобы определить неизвестные значения чисел зубьев колес, составим условие соосности для каждого контура.

Z2= (Z3- Z2)/2 =(74−26)/2 =24

Z6= Z4−2* Z5=78−2*26=26

Так как m=2, то r=z.

Для построения картины скоростей замкнутого дифференциального редуктора, рассмотрим замкнутую ступень: колеса 6,5,4.

Выберем произвольный вектор скорости колеса 5 в точке С.

Iк=W=3n-2P5-P4; W=3*4−2*4−2=2 ,

механизм дифференциальный.

IIк, замкнутая ступень, последовательное соединение.

W6 =WH, W3 =W4

По построенной картине мгновенных скоростей построим план угловых скоростей.

По построенному плану угловых скоростей определим передаточное отношение:

Вывод

зубчатый механизм кинетостатический скорость

В ходе выполнения курсового проекта был проведен кинематический анализ механизма и построены планы скоростей и ускорений для рабочего и холостого хода механизма (3и 9положений).

В результате кинетостатического расчета были получены значения реакций кинематических парах и уравновешивающей силы для рабочего и холостого хода механизма (3 и 9положений).

В результате кинематического анализа зубчатого механизма построены картина мгновенных скоростей и план угловых скоростей, также было определено передаточное отношение.

Список использованной литературы

1. Артоболевский И. И. Теория механизмов — М. :Наука, 1965 — 520 с.

2. Динамика рычажных механизмов.Ч.1. Кинематический расчет механизмов: Методические указания / Сост. :Л. Е. Белов, Л. С. Столярова — Омск: СибАДИ, 1996 г. 40 с.

3. Динамика рычажных механизмов. Ч.2. Кинетостатика: Методические указания / Сост. :Л. Е. Белов, Л. С. Столярова — Омск: СибАДИ, 1996 г. 24 с.

4. Динамика рычажных механизмов. Ч.3. Примеры кинетостатического расчета: Методические указания / Сост. :Л. Е. Белов, Л. С. Столярова — Омск: СибАДИ, 1996 г. 44 с.

5. Динамика рычажных механизмов. Ч.4. Примеры расчета: Методические указания / Сост. :Л. Е. Белов, Л. С. Столярова — Омск: СибАДИ, 1996 г. 56 с.

6. Корчагин П. А. Теория механизмов и машин: Конспект лекций — Омск: СибАДИ, 1997 г 20 с.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой