Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 53
|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
НОВГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМЕНИ ЯРОСЛАВА МУДРОГО
____________________________________________________________________________________________ Кафедра «Механика и конструирование машин. по дисциплине: «Теория механизмов и машин» на тему: «Рычажный механизм. Кулачковый механизм»
Выполнил: студент гр. 8062зу _______________ « »_______________2010 г. Проверил: _______________ « »_______________2010 г. Великий Новгород
2010 г
.
Содержание. Кулачковый механизм……………………………………………………………………………9 Приложения……………………………………………………………………………………….11 1 1.Структурный анализ рычажного механизма
1.Кривошип О1А 2.Шатун А В 3.Ползун В N =3- число подвижных звеньев P5= 4- число кинетических пар 5 го класса Определим степень свободы всего механизма по формуле Чебишева ( для плоских механизмов): W = 3n – 2p5 – p4 = 3 * 3 – 2 * 4 – 1 * 0 =1 Следовательно, ( т.к. W =1 ) механизм приводится в движение с одного ведущего звена и его можно разбить на структурные группы Асура – 1 диада и механизм 1 го класса. Механизм 1 го класса Диада 2,3
В 1 2 А А 2 1.1 Построение планов положений механизма. 1.1.1 Определяем масштабный коэффициент длинны. КL = LОА / ОА = 0,105/35 = 0,003 м/мм LОА
= Н/2 = 210/2 = 105м LАВ
= LОА
/ 0,25 = 0,42 м Масштабная длинна шатуна АВ = LАВ
/ KL
= 0,42
/0,003 = 140мм. За нулевое положение принимаем положение когда ползун В будет находиться в верхней мёртвой точке Делим окружность ОА на шесть частей и строим шесть положений механизма. 3 1.2 Построение планов скоростей Определяем угловую скорость вращения кривошипа. ω1
=
Пn1
/ 30 = 3,14* 90/ 30 = 9,42 с -1
Скорость точки А Vа =ω1 * LОА
= 9,42 * 0,105 = м/c Масштабный коэффициент плана скоростей. Кv = VA
/ ра
= 1/50 = 0,02 м/с/мм Для определения скорости точки В используем систему уравнений. VB
= VA
+ VBA
/ ┴BA . VB
= VBO
+ VBBC
Скорость точки S2
определяем из условия подобия. Действительные скорости точек определяем из выражения. VВ
= рв * Кv VS2
= pS2
* Kv ω2
= VAB
/ LAB
= ав * Кv
/ LАВ
Полученные значения заносим в таблицу. № полож. 0 1 2 3 4 5 VВ
м/с 0 0,98 0,76 0 0,76 0,98 Vs2
м/с 0,65 0,96 0,88 0,65 0,88 0,96 ω2
с -1
2,38 1,19 1,19 2,38 1,19 1,19 4 1.3 Построение планов ускорений План ускорений строим для заданного положения. Определяем ускорение точки а аА
= ω1
2
* LОА
= 9,422
* 0,105 = 9,3 м/с2
Масштабный коэффициент плана ускорений. Ка = ан
/ Па = 9,3/ 60 = 0?155 м:с2
/ мм Для определения ускорения точки В используем систему уравнений. аВ
= аА
+ аВА
/ װ ВА + аВА
/ ┴ ВА аВ
. = аВС
+ аВС
Нормальное ускорение аВС
= ω²2
* Lав
Для ( 0 ) положения аn
ВА
= ω²2
* LАВ
= 2,382
* 0,42 = 2,38 м/с2
Для ( 2 ) и ( 4 ) аn
ВА
= 1,192
* 0,42 = 0,59 м/ с2
Её масштабное значение ( 0 ) аn2
= аВА
/ КА
= 2,38/ 0,155 = 15 мм ( 2 ) и ( 4 ) аn2
= 0,59 / 0,155 = 4мм Ускорение точки S2
определяем из условия подобия Абсолютные ускорения точек для ( 4 ) положения аВ
= аs
в
= ПВ * Ка
= 37 * 0,155 = 5,74 м/c2
аs2
= ПS2
* Ка
= 48 * 0,155 = 7,44 м/ c2
Е2
= аВА
/ LАВ
= (n2
в) * Ка
/ LАВ
= 52 * 0,155/ 0,42 = 19,2 С-2
5 1.4Определение сил, действующих на звенья Силы тяжести; G1 = m1 * g = 14 * 10 = 140 H G2 = m2 * g = 24 * !0 = 240 H G3 = m3 * g = 55 * 10 = 550 H Силы инерции Ф2 = m2 * as2 = 24 * 7,44 = 179 Н Ф3 = m3 * as3 = 55 * 5,74 = 316 Н Моменты сил инерции Мф
2 = Js2 * E2 = 0,72 * 19,2 = 13,8 Н * м Js2 = 0,17 m2 * L2
АВ
= 0,17 * 24 * 0,242
= 0,72 кг * м2
Fc = Р4 * ПД2
N
= 6 * 105
* 3
,14 * 0,182
= 15260 Н 4 4 6 1.4 Определение реакций в кинематических парах Для группы Асура, состоящей из звеньев 2 и 3 составим условие равновесия Rn
12
+ Rﺡ
12
+G2
+Ф2
+ Ф3
+ ℓ3
+ Fе
+ R03
= 0 ∑ MВ
= 0 Rﺡ
12
* ℓАВ
– G2
hG2
* Kℓ - Ф2
* hф2
* Кℓ - Мф
2
= 0 R03
* Xℓ = 0 Из второго уравнения находим Rﺡ
12
= 1.
( G2
* hG2 * Kℓ + Mф
2
) = 1..
((240 * 89 + 179 * 47 ) * 0,003 + 13,8 ) = 246 Н ℓАВ
0,42
Задаёмся масштабным коэффициентом плана сил КF
= Fmax / Fmin = 15260
= 100 Н
152 мм Масштабные значения остальных сил Rﺡ
12
= R
ﺡ
12
= 246
= 2,5 мм КF
100 G2
= 2,4мм G3
= 5,5 мм Ф2
= 2мм Ф3
= 3мм По первому уравнению строим план сил и определяем RN
12
= R12
* КF
= 162 * 100 = 16200 Н R12
= 16200Н R03
= 29 * 100 = 2900 Н Рассматриваем механизм 1го
класса Уравнение равновесия R21
+ К01
+ G1
= 0 R21
* hR21
* Кℓ
- Му = 0 Из второго уравнения находим Мур = 16200 * 25 * 0,003 = 1215 Н * м По первому уравнению строим план сил в масштабе 7 КF
= 200 Н.
Мм R12
= 81мм G1
= 1мм Из плана сил R01
= 16200 Н Smax
= 30мм φП
= φв = 1200
φВВ
= 0 Qдоп
= 30 мм 2.1 Определение законов движения толкателя Принимаем а1
= 50 мм Задаём масштабом Кφ
Кφ
( φп
+ φв
+ φвв
) * .
П .
= ( 120 + 0 + 120 ) * 3,14 .
= 0,0174 рад/ мм 180*А 180*240 Определяем длину отрезка φП
= 120мм φВВ
=0 φВ
= 120 мм Разбиваем отрезок 0 - φ* на четыре части, и отрезок φ* -φП
тоже на четыре части. Строим график аналога ускорений толкателя. D2
s
( φ ) Dφ2
Геометрическим интегрированием строим графики d
п
= ( φ) п ( φ ) dφ Определяем масштабы по осям ординат полученных графиков КП
= КS = S
= 30
= 0,517 мм
Н 58 мм КП
І
=Rs
= 0
,517
=0,595 1 .
Н2
* Кφ
50* ),0174 мм 8 КП
ІІ
= КП
І
= 0,595
= 0,683 . 1
Н1
*Кφ
50*0,0174 мм 2.2 Определение основных геометрических размеров механизма. Для построения фазовой характеристики принимаем масштаб Кℓ = Кs =0,517 мм. Определяем величину S в масштабе Кℓ Умножаем ординату с графика. d
п
на коэффициент КпІ
= 0,595
= 1,15 dφ Кп 0,517 Данные сводим в таблицу. N 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Значение SІ
0 14 26 34 38 34 26 14 0 Значение SІ
В масш. Кℓ 0 16 30 39 44 39 30 16 0 Строим фазовую характеристику на этапе подъёма, т.к. замыкание кулачка осуществляется с помощью пружины. Определяем величину начального радиуса кулачка. R0
=R0
* KC
= 53 * 0,517 = 28мм Используя метод обращения строим теоретический профиль кулачка Определяем φmin = φ * Kℓ Тогда r рол = 0,7 * φmin rрол = 0,4 * R0
= 0,4 * 28 = 11,2 мм Принимаем rрол = 10 мм и строим действительный профиль кулачка rрол = 19 мм. 9
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||