Исследование рычажного и зубчатого механизмов

Рефераты / Менеджмент и трудовые отношения / Исследование рычажного и зубчатого механизмов

Введение

Курсовая работа включает в себя исследование рычажного и зубчатого механизмов.

Исследование рычажного механизма составляет наибольший по объёму раздел курсовой работы по теории машин и механизмов. В работе рассматривается четырёхзвенный механизм со степенью подвижности равной единице и вращающимся входным звеном (кривошип). Выходным звеном является ползун.

Исследование ры

чажного механизма включает три этапа:

1. структурный анализ механизма.

2. кинематический анализ

3. анализ динамики установившегося движения

Синтез кинематической схемы механизма состоит в определении некоторых постоянных его параметров, удовлетворяющих заданным структурным, кинематическим и динамическим условиям, при этом одна часть этих параметров может быть задана, а другая должна быть определена.

Задачи:

1.Анализ строения механизма на уровне звеньев и кинематических пар и подсчет степени подвижности.

2. Анализ строения механизма на уровне структурных групп.

Исходные данные:

Рисунок 1 - Схема механизма

Допущения: При выполнении данного раздела курсовой работы воспользуемся рядом допущений:

1. Независимо от особенностей конструктивного выполнения, все шарнирные соединения считаем вращательными кинематическими парами, а все соединения, допускающие прямолинейное относительное движение – поступательными парами.

1.1.2 Анализ на уровне звеньев и кинематических пар. (Определяем общее количество звеньев и количество подвижных звеньев).

N=4 – количество звеньев;

n=3 - количество подвижных звеньев.

Определяем количество и виды кинематических пар.

Р5=4.

Таблица I - Таблица звеньев и кинематических пар механизма

№ пары	Обозначение пары	Название пары	Класс пары	Звенья
1	O	Вращательная	5	0-стойка,1-кривошшип
2	A	Вращательная	5	1-кривошшип,2-шатун
3	B	Вращательная	5	2-шатун,3-ползун
4	B1	Поступательная	5	3-ползун,0-стойка

Степень подвижности вычисляем по формуле Чебышева.

W=3n-2p5

W=3*3-2*4=1

Степень подвижности механизма равна 1, что свидетельствует о наличии только одного входного звена (звено 1). Если этому звену задать движение с некоторой угловой скоростью, то все остальные звенья механизма будут совершать строго определенные движения.

1.1.3 Структурный анализ на уровне групп Ассура

Исходный механизм I (0;1):n=1; р5=1

Определить степень подвижности W=3n-2p

W=3*1-2*1=1

Рисунок 2- Исходный механизм

Вывод: Так как степень подвижности равна 1, следовательно, это исходный механизм.

Группа Ассура второго класса, второго вида II2 (2;3): n=2; p5=3.

Определить степень подвижности W=3n-2p

W=3*2-2*3=0

Рисунок 3- Группы Ассура

Вывод: Так как степень подвижности равна 0, следовательно, это группа Асура.Формула механизма: I (0; 1) II2 (2; 3)

Вывод: Механизм является механизмом второго класса, так как наивысший класс группы Ассура равен II.

1.2 Кинематический анализ механизма (лист 1)

Задачи кинематики:

1. Задача положения состоит в определении функции положения;

2. Задача о скоростях, заключается в отыскании аналогов линейных и угловых скоростей;

3. Задача положения, аналога скорости и аналога ускорения центра масс каждого звена;

4. Задача углового положения, аналогов угловой скорости и углового ускорения звеньев;

5. Определение крайних положений механизма и величины хода выходного звена.

1.2.1 Анализ движения исходного механизма I (0,1)

Рисунок 4-Входное звено

Принимаем угол Ψ = 30о

Ψ=30о=0.5235 рад

Cos 30=0.8660 рад

Sin 30=0.5 рад

Допущения:

1 Звенья механизма представляют собой абсолютно твердые тела.

2 Отсутствуют зазоры в кинематических парах.

Для решения задачи пользуемся методом векторных контуров. В этом методе связи в механизме, определяем как характером кинематических пар, так и размерами звеньев, выражаем в форме условий замкнутости векторных контуров, построенных на базе кинематической схемы механизма. В скалярной форме соответствующие зависимости получаем, проектируя контуры на оси координат.

Принимаем угол Ψ = 30о

(1)

Аналоги скорости точки А:

(2)

Аналоги ускорения точки А:

(3)

1.2.2 Анализ группы Ассура II(2,3)

В данном подразделе определим зависимости и . Задачу решаем аналитически с использованием метода векторных контуров. Для получения зависимостей составляем векторные контуры. Углы отсчитываем от положительной оси Х против часовой стрелки, а для входного звена в направлении вращения.