- •Теория механизмов и машин
- •Введение
- •1. Структурный анализ плоских механизмов.
- •1.1. Цель и задачи структурного анализа.
- •1.2. Число степеней свободы плоского механизма.
- •1.3. Определение структурной формулы механизма.
- •1.4. Наиболее распространенные при структурном анализе ошибки.
- •2. Структурный синтез механизмов
- •2.2. Задачи синтеза
- •2.3. Основные условия синтеза
- •2.1. Основные понятия синтеза механизмов
- •2.4.Ограничения
- •2.4.1. Условия существования кривошипа
- •2.4.2. Ограничение углов давления в рычажных механизмах
- •2.4.3. Коэффициент изменения средней скорости ведомого звена
- •2.5. Задачи синтеза рычажных механизмов
- •2.6. Синтез кривошипно-коромысловых механизмов
- •2.6.1. Синтез шарнирного четырехзвенника по трем положениям входного и выходного звеньев
- •2.6.2. Синтез шарнирного четырехзвенника по заданному коэффициенту изменения скорости
- •2.6.3. Синтез кривошипно-коромыслового механизма по известному углу размаха коромысла и длине стойки
- •2.7. Синтез кривошипно-ползунных механизмов
- •2.7.1. Синтез кривошипно-ползунного механизма по коэффициенту изменения средней скорости и ходу ползуна
- •2.7.2. Синтез кривошипно-ползунного механизма по заданному ходу ползуна и максимальным углам давления рабочего и холостого ходов
- •2.8. Синтез кулисных механизмов
- •2.8.1. Синтез кулисного механизма по заданному коэффициенту
- •2.8.2.Синтез механизма с вращающейся кулисой
- •3.Кинематический анализ плоских механизмов аналитическим методом.
- •3.1 Определение положений звеньев методом векторного замкнутого контура.
- •3.2 Определение скоростей и ускорений в плоских рычажных механиз- мах аналитическим методом.
- •3.2 Графоаналитический метод (метод планов)
- •3.2.1 Порядок кинематического анализа
- •3.2.2 Построение планов положений механизма
- •3.3 Построение планов скоростей и ускорений плоских механизмов II класса
- •2.4 Построение планов скоростей и ускорений кулисных механизмов
- •Пример 3.3
- •4. Динамический анализ рычажного механизма
- •4.1 Классификация сил, действующих на звенья механизмов
- •4.2 Определение инерционной нагрузки звеньев
- •1.3 Условие статической определимости плоских механизмов с низшими парами
- •1.4 Последовательность определения реакций в кинематических парах
- •1.5 Силовой анализ структурных групп второго класса (диад)
- •4.6 Силовой анализ входного звена
- •4.7 Определение уравновешивающей силы по методу Жуковского
- •4.8 Потери мощности на трение
- •4.9 Методические указания к выполнению раздела курсового проекта по тмм. Динамический анализ рычажного механизма
- •4.9.1 Исходные данные
- •4.9.2 Задачи динамического анализа
- •4.9.3 Объем задания
- •4.9.4 Вопросы для самопроверки
- •5.Анализ и синтез кулачкового механизма.
- •5.1.Объем и содержание задания:
- •5.2.Общие сведения.
- •5.3Построение графиков.
- •5.4.Определение масштабных коэффициентов графиков.
- •2. Масштабный коэффициент времени определяется по формуле:
- •4. Масштабный коэффициент ускорения толкателя или колебателя.
- •5.5.Определение минимального радиуса кулачка.
- •5.6.Построение профиля кулачка
- •Решение:
- •2. Определение масштабных коэффициентов графиков.
- •Определение минимального радиуса кулачка
- •Построение профиля кулачка
- •1. Закон движения толкателя задан графиком ψ-t (рис.3)
- •Решение:
- •1. Построение графиков приведено в случае 1.
- •2. Определение масштабных коэффициентов:
- •4. Построение профиля кулачка.
- •6.Требования к оформлению и защите курсового проекта по тмм.
- •6.1 Общие положения
- •6.1.1 Цель и задачи курсового проектирования
- •6.1.2 Задание на проектирование
- •6.1.3 Содержание проекта
- •6.1.4 Оформление проекта
- •6.1.4.1 Графическая часть
- •6.1.4.2 Расчетно-пояснительная записка
- •6.2. Защита курсового проекта
- •6.3 Порядок выполнения разделов проекта
- •6.3.1 Динамический синтез рычажного механизма по коэффициенту неравномерности движения
- •6.3.1.1 Порядок выполнения работы
- •6.3..1.2 Графическая часть (лист I)
- •6.3..1.3 Пояснительная записка к листу I
- •6.3.2 Динамический анализ рычажного механизма
- •6.3..2.1 Порядок выполнения работы
- •6.3.2.2 Графическая часть (лист 2)
- •6.3.2.3 Пояснительная записка к листу 2
- •6.3.3 Проектирование и кинематическое исследование зубчатой передачи и планетарного механизма
- •6.3.3.1 Порядок выполнения работы
- •6.3.3.2 Графическая часть (лист 3)
- •6.3.3.3 Пояснительная записка к листу 3
- •6.3.4 Синтез кулачкового механизма
- •6.3.4.1 Порядок выполнения работы
- •6.3.4.2 Графическая часть (лист 4)
- •6.3.4.3 Пояснительная записка к листу 4
- •5 Кинематический график (закон движения толкателя в кулачковом) механизме)
- •Пример выполнения курсового пректа по тм
- •Введение
- •1 Динамический синтез рычажного механизма по коэффициенту неравномерности хода машины
- •1.1 Цели и задачи
- •1.3 Выбор масштабных коэффициентов. Описание построения планов положения механизма. Построение диаграммы внешних сил
- •1.2 Структурный анализ рычажного механизма
- •1.4 Двенадцать повернутых на 900 планов скоростей
- •1.5 Динамическая модель рычажного механизма
- •1.6 Определение приведенной силы сопротивления и момента приведенной силы сопротивления
- •1.7 Расчет кинетической энергии и приведенного момента инерции
- •1.8 Построение графиков и кривой Виттэнбауэра
- •1.9 Определение избыточной работы и момента инерции маховика
- •1.10 Определение положения максимальной нагрузки и расчет углового ускорения
- •2 Динамический анализ рычажного механизма
- •2.1 Постановка задач
- •2.2 Построение плана скоростей и ускорений рычажного механизма
- •2.3 Определение инерционной нагрузки звеньев
- •2.4 Силовой анализ методом планов сил
- •2.5 Силовой анализ методом Жуковского
- •2.6 Потери мощности на трение в кинематических парах
- •2.7 Мощность двигателя
- •3. Синтез и анализ зубчатых механизмов
- •3.1 Постановка задачи
- •3.2 Расчет параметров эвольвентного зубчатого зацепления
- •3.3 Построение картины эвольвентного зацепления
- •3.4 Коэффициент торцового перекрытия
- •3.5 Определение передаточного отношения, и подбор чисел зубьев
- •3.6 Построение схемы редуктора и планов скоростей
- •3.7 Построение плана. Аналитический и графический расчет частот вращения
- •4 Синтез и анализ кулачкового механизма
- •4.1 Цели и задачи
- •4.2 Графическое исследование заданного закона движения
- •4.3 Определение масштабных коэффициентов
- •180* Хmax
- •4.4 Определение минимального радиуса кулачка
- •4.5 Построение профиля кулачка и определение радиуса ролика
- •4.6 Диаграмма изменения угла давления. Максимальные скорость и ускорение
- •Контрольные задания с примерами выполнения для студентов заочного курса обучения
- •Пример выполнения задачи 1
- •Пример выполнения задачи 2
- •Решение
- •1. Определим недостающие размеры:
- •2. Строим схему механизма в масштабе
- •3. Определение скоростей точек механизма
- •4. Определение ускорений точек механизма
- •Задача 3.
- •Пример выполнения задачи 3
- •Задача 4 Вариант 0
- •Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Вариант 5
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 9
- •Пример выполнения задачи 4
- •Литература
- •Теория механизмов имашин Учебное пособие к выполнению курсового проекта и контрольной работы по дисциплине «Теория механизмов и машин » для студентов механических специальностей
- •12027 Г. Могилев, пр. Шмидта, 3
6.3..1.2 Графическая часть (лист I)
Графическую часть выполнить на листе формата А1 , На листе вычертить:
- двенадцать планов положений механизма. Траекторию центра масс одного из шатунов (шатунную кривую);
- диаграмму сил производственных сопротивлений или индикаторную диаграмму;
- повернутые планы скоростей для всех положений механизма;
- диаграмму приведенных моментов сил;
- диаграмму работы;
- диаграмму изменения кинематической энергии механизма;
- диаграмму приведенного момента инерции механизма:
- диаграмму Виттэнбауэра;
- диаграмму угловых скоростей начального звена.
6.3..1.3 Пояснительная записка к листу I
В пояснительную записку внести:
- постановку задачи;
- исходные данные для проектирования;
- структурный анализ механизма;
- метрический синтез рычажного механизма (схемы и расчеты, связанные с определением недостающих размеров звеньев);
- выбор масштабных коэффициентов и описание построения планов положений механизма и шатунной кривой;
- построение диаграммы внешних сил и определение их значения во всех положениях механизма;
- описание построения повернутых планов скоростей (запись векторных уравнений, их анализ и решение), определение значения скоростей точек звеньев и угловых скоростей звеньев в 12-и положениях механизма;
- описание динамической модели, заменяющей машинный агрегат:
- расчет приведенных сил, приведенных моментов сил;
- расчет кинетической энергии машинного агрегата и приведенного момента инерции во всех положениях механизма;
- описание построения диаграмм приведенных моментов сил, приведенных моментов инерции, диаграмм работ, изменения кинетической энергии и диаграммы Виттэнбауэра (порядок и методы построения, выбор и определение масштабных коэффициентов);
- определение избыточной работы, момента инерции маховика и его размеров;
- расчет истинной угловой скорости начального звена;
- определение положения максимальной нагрузки и расчет углового
ускорения входного звена.
6.3.2 Динамический анализ рычажного механизма
Для конструктивного расчета на прочность звеньев, предполагающего выбор 1см материала, размеров и форм сечений, а также кинематических пар, заключающийся в выборе типа соединений и их смазки, необходимо знать величину воздействия звеньев друг на друга. Кроме того, необходимо знать потери мощности на трение в кинематических парах и мощность двигателя, необходимого для привода данного механизма в движение.
В связи с вышеизложенным, задачами динамического анализа механизма являются:
- силовой анализ механизма, заключающийся в определении реакций в кинематических парах при заданном законе движения входного звена, исследуемого механизма и определение уравновешивающей силы;
- определение мощности двигателя для привода данного механизма.
6.3..2.1 Порядок выполнения работы
Вычертить в стандартном масштабе кинематическую схему рычажного механизма в положении максимальной нагрузки.
Для данного положения механизма построить план скоростей и план ускорений с учетом неравномерности движения входного звена.
Определить значения истинных скоростей и ускорений всех характерных точек звеньев, в том числе и центров масс звеньев, а также угловых скоростей и ускорений звеньев механизма).
Построить диаграмму сил производственных сопротивлений для технологических машин или сил давления газов для двигателя и по ним определить силы в каждом положении механизма.
По ускорениям центров масс звеньев asi и угловым ускорениям звеньев , определить инерционную нагрузку: главный вектор сил инерции, приложенный в центре масс звена Si , Фi = -miasi и главный момент сил инерции Mui = -Jsii ( mi -масса звена, Jsi -центральный момент инерции звена).
В соответствующих точках механизма приложить все внешние силы (веса звеньев, силы производственных сопротивлений или силы давления газа или жидкости на поршень), их силы инерции, а также показать моменты сил инерции.
Вычертить в масштабе раздельно структурные группы и входное звено механизма. Показать на них (без масштаба, но соблюдая направление) векторы всех внешних сил, векторы сил инерции и моменты сил инерции, а также искомые силы реакций во внешних кинематических парах.
Для каждой структурной группы (группы Ассура) составить расчетные уравнения для определения неизвестных реакций. Согласно уравнениям построить планы сил структурных групп в масштабе, из которых определить реакции во внешних кинематических парах диад. Расчет следует начинать с последней структурной группы и заканчивать входным звеном.
Определить реакции во внутренних кинематических парах диад, рассмотрев равновесие и построив план сил для одного из звеньев структурных групп.
Выполнить силовой анализ входного звена, в результате которого определить уравновешивающую силу и уравновешивающий момент.
Построить повернутый план скоростей (в крупном масштабе), в соответствующие точки которого, параллельно самим себе, перенести все силы и силы от пар сил и из условия равновесия полученного рычага Жуковского определить уравновешивающую силу.
Провести сравнение уравновешивающей силы по методу планов сил и методу Жуковского. Расхождение не должно быть более 5%.
Определить потери мощности на трение в кинематических парах, полезную мощность и мощность полную.
Установить мощность двигателя для привода механизма.