Смекни!
smekni.com

Синтез механизмов

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ


Вятский государственный технический университет

Факультет автоматизации машиностроения

Кафедра основ конструирования машин


СИНТЕЗ МЕХАНИЗМОВ


Пояснительная записка

Курсовая работа


ТПЖА. 301000. 065 ПЗ


Разработал студент гр. ТМ-21_____________________________/Харин А.М./


Консультант _____________________________/Подлевских Л.Д./


Работа защищена с оценкой "___________________" "___"___________ 2000 г.


2000 г.


МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ


Вятский государственный технический университет

Факультет автоматизации машиностроения

Кафедра основ конструирования машин


СИНТЕЗ МЕХАНИЗМОВ


Пояснительная записка

Курсовая работа


ТПЖА. 301000. 065 ПЗ


Разработал студент гр. ТМ-21_____________________________/Харин А.М./


Консультант _____________________________/Подлевских Л.Д./


Работа защищена с оценкой "___________________" "___"___________ 2000 г.


2000 г.


Введение:


Развитие современной науки и техники неразрывно связано с созданием новых машин, повышающих производительность и облегчающих труд человека, а также обеспечивающих средства исследования законов природы.

Курсовая работа является первой самостоятельной работой, направленной на конкретном решение задач в области конструирования машин. Она позволяет закрепить основные положения теории машин и общие методы кинематического и динамического анализа и синтеза механизмов.


Исходные данные


4


O3


O1

O1oooooooo O1



Дано:


Раздел 1: Синтез рычажного механизма.


Определение недостающих размеров.

Наибольший размах коромысла , т.о. угол max

Угол , находиться через придаточное отношение, т.о.


max=max/i34=140*45/7=900


Определим длину l1, которая находиться из прямоугольного треугольника и будет равна l1=sin140*lO1O2=sin140*425=103 мм

1.2 Определяем угловые скорости и линейные скорости с помощью метода замкнутого контура, для этого строим векторный контур:




0X:

0Y:

Значения угловых и линейных скоростей 12 положений механизма сведены в таблицу 1.


Определение приведенного момента инерции.

Пусть ведущее звено обладает Jп (момент инерции) относительно оси его вращения, который заменяет все моменты инерции звеньев и называется приведенным моментом инерции. Под которым понимают условный момент инерции, которым должно обладать звено приведения относительно оси его вращения, чтобы кинетическая энергия этого звена в каждом рассматриваемом положении механизма была равна сумме кинетических энергий всех его звеньев. Из этого равенства определяем приведенный момент инерции ведущего звена:



здесь:


Определение момента сил сопротивления.

В общем случае формула момента сил сопротивления имеет вид:



где: n - количество подвижных звеньев

Si - любая точка i-го звена, к которой приложена сила сопротивления Fi

Vs - скорость точки Si

угловая скорость ведущего звена

(Fi;Vs) - угол между векторами Fi, Vs

Т.О. в нашем случае уравнение примет вид: причём сила F - это производственная сила и она будет действовать при рабочем ходе квантователя (при движение вверх).


- движение вверх

- движение вниз



- движение

вверх





- движение

вниз


Построение графика работ сил полезного сопротивления и работы движущих сил.

Построение графика АП.С=АП.С() численно проинтегрировав МП по формуле:



В связи равенства Ад=АП.С в конце и считая Мд=const, т.о. определяем момент движущих сил по формуле:


Построение графика кинетических энергий.

Кинетическая энергия механизма будет находиться из разности.



Строим функции Т1 и Т2:



Из графиков кинетических энергий определяем углы max и min, по углам max и min из графика приведённого момента инерции определяем JП и JП.


Определение момента инерции маховика.

Момент инерции маховика будет определяться по формуле:


где:


Tmax=34Дж Tmin= -7,375Дж max=600 min=3000 JП=0,11кгм2 JП=0,01кгм2


Раздел 2: Киностатический анализ рычажного механизма.


2.1 Для одного положения механизма при рабочем ходе построить план скоростей и ускорений. Определить ускорения центров масс звеньев и их угловые ускорения.


2.1.1 Определение скоростей (построение плана скоростей).


Необходимые данные: А3О2=339,73 мм; О1А2=103 мм; О1О2=425 мм; О2S3=280 мм; О3F=100 мм; СО3=13,16 мм; О2В=84,57 мм; СВ=35,57 мм; рад/с; .


2.1.2 Построение плана ускорений.

С помощью плана ускорений и масштабного коэффициента находим ускорения

.


Определение ускорения точки С:



Определяем ускорение центра масс:



2.2 Определяем инерционную нагрузку звеньев.



2.3 Для выбранного положения механизма вычерчивываем в масштабе структурные группы с изображением с изображением приложенных к звеньям сил.




W=3*n-2*p5-p4=12-2*5-1=1 n=4; p5=5; p4=1

Заменяем пару 4-го класса на две 5-го класса:

W=3*n-2*p5=3*5-2*7=1 n=5; p5=7



Группа II (5;4)

W=3*n-2*p5=3*2-2*3=0




Группа II (2;3)

W=3*n-2*p5=3*2-2*3=0




Группа I (0;1)

W=3*n-2*p5=3-2=1


I (5;4)- II (2;3)- III (0;1)


2.4 Определить реакции во всех парах механизма.


2.4.1 Рассмотрим систему состоящую из 4 и 5 звена. К ним приложены силы:


Для определения R54 составим уравнение моментов относительно точки О3:



Неизвестные реакции находим с помощью плана сил (лист 2).


2.4.2 Рассмотрим группу состоящую из звена 2 и 3. К ним приложены силы:



Для определения R21 составим уравнение моментов относительно точки О2:



Неизвестные реакции находим с помощью плана сил (лист 2).


2.4.3 Рассмотрим группу состоящую из звена 0 и 1. К ним приложены силы:


Для определения Fу составим уравнение моментов относительно точки О1:


Неизвестные реакции находим с помощью плана сил (лист 2).

2.5 Построить рычаг Жуковского.


Используя, правило Жуковского и записав моменты относительно полюса, получим:



Раздел 3:Эвольвентное зацепление


Z1 =16, Z2 =25- числа зубьев колёс

m = 5 мм- модуль зацепления

h*a = 1- коэффициент высоты головки зуба

h*l = 2- коэффициент граничной высоты зуба

с* = 0,25- коэффициент радиального зазора

200- угол профиля исходного контура

x1= 0,45- коэффициент смещения шестерни

x2= 0,4- коэффициент смещения колеса


Наименование параметра Обозначение Расчётная формула
Коэффициент суммы смещений X  X X1+X2
Угол зацепления  w =250

Межосевое расстояние a w =106,28 мм



Расчёт зубчатых колёс


Наименование параметра Обозначение Расчётная формула

Делительный диаметр

Шестерни

Колеса


d1= 80 мм

d2= 125 мм


Передаточное число i= 1,5625

Начальный диаметр

Шестерни

Колеса


dW1= 83 мм

dW2= 130 мм

Коэффициент воспринимаего смещения

y= 0,755


a= 102,5

Коэффициент уравнительного смещения



y= 0,095

Диаметр вершин зубьев

Шестерни

Колеса


dA1= 93,6 мм

dA2= 138 мм


Диаметр впадин

Шестерни

Колеса



df1= 72 мм

df2= 116,5 мм


Диаметр основной окружности

Шестерни

Колеса


dB1= 75,2 мм

dB2= 117,46 мм


Шаг p= 15,7

Толщина зуба по делит.окружности

Шестерни

Колеса


S1= 9,49 мм

S2= 9,31 мм



Проверка качества зацепления


Подрезание отсутствует, если коэффициент смещения Х больше велечины Xmin определяется по формуле:

т.е. должны выполняться условия:

Проверка отсутствия интерференции.


Интерференция зубьев состоит в том , что при рассмотрении теоретической картины зацепления часть пространства оказывается занятой двумя взаимодействующими зубьями.

Интерференция отсутствует если:

pp- радиус кривизны активного профиля зуба в нижней точке

pl- радиус кривизны профиля зуба в граничной точке



где и - определяются так:



Проверка коэффициента перекрытия


Коэффициент торцевого перекрытия называют отношение угла торцевого перекрытия , зубчатого колеса и его угловому числу :



Вычисление коэффициента перекрытия осуществляется по формуле:



Величена коэффициента перекрытия  должна быть больше 1,2


Проверка заострения зубьев


Толщина зубьев S на окружности вершин должна удовлетворять условию:

. При однородной структуре материала зубьев
, а при поверхностном технологическом упрочнение
. Толщина зубьев по окружности вершин определяется по формуле:


Заключение:


В результате выполнения данной курсовой работы мы закрепим и обобщим знания и навыки, полученные при изучении дисциплины, научились применять на практике теорию курса (кинематику, динамику, синтез эвольвентного зацепления), методы для исследования различных кинематических схем, механизмов и машин различных типов.


Литература:


Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин.-М.; Наука, 1988.

Зиновьев В.А. Курс теории механизмов и машин.-М.; Наука, 1972.

Теория механизмов и машин: Учебник для втузов / Под ред. К.В.Фролова.-М.; Высшая школа, 1987.