Курсовая работа: Анализ рычажного и зубчатого механизмов
A∑ (φВ) = 4.9977 Н м.
По формулам определяются максимальная и минимальная угловые скорости для движения машины с маховиком:
и ,
ωmax = 26,25 рад/с, ωmin = 23,75 рад/с. Используя рассчитанные параметры, вычисляется момент инерции маховика: Jм = 2.68955 кг м2/с2.
Закон движения входного звена после установки маховика
Рассчитывается начальная угловая скорость при движении механизма с маховиком по формуле
,
Вычисляется значение угловой скорости для двенадцати положений механизма по формуле:
Для расчета углового ускорения используется формула:
.
Результаты вычислений записываются в таблицу:
φ | ωм (φ) | εм (φ) |
0 | 26,084 | 7,653087 |
1 | 25,94276 | -12,5029 |
2 | 25,49701 | -18,4438 |
3 | 24,90948 | -23,4941 |
4 | 24,42358 | -19,2602 |
5 | 24,52613 | 7,425869 |
6 | 24,94724 | 21,12433 |
7 | 25,33282 | 12,32854 |
8 | 25, 20709 | -31,3752 |
9 | 24,02271 | -63,7408 |
10 | 23,60903 | 44,73941 |
11 | 25,29202 | 75,40104 |
12 | 26,084 | 7,653087 |
1.4 Кинетостатический анализ
Целью кинетостатического анализа является определение исходных данных для прочностного расчёта.
Основные задачи динамического анализа:
1. Определение реакций в кинематических парах механизма и внешней уравновешивающей силы (уравновешивающего момента), при которой обеспечивается приятный закон движения начального звена.
2. Расчёт входного звена и построение плана сил.
Чтобы выполнить расчёт, необходимо определить внешние силы и моменты сил, действующие на звенья механизма (движущие силы, силы полезного сопротивления, силы тяжести и сопротивления среды).
Возникновение реакций в кинематических парах обусловлено не только воздействием внешних сил, но и движением звеньев с ускорениями. Дополнительные динамические составляющие реакций учитывают путём введения в расчёт сил инерции звеньев.
В основе кинетостатического метода расчёта лежит принцип ДАламбера.
Силовой анализ ведется от последней группы Ассура к начальному звену, для которого определятся кроме реакций стойки еще и уравновешивающая сила (или уравновешивающий момент).
Исходные данные для силового анализа кривошипно-ползунного механизма кроме данных для кинематического анализа включают следующие параметры: масса кривошипа m2, масса шатуна m3, масса ползуна m5, момент инерции массы кривошипа I2S, момент инерции массы шатуна I3C и силы полезного сопротивления Pп. с.
Силовой анализ производится в обратном порядке кинематическому анализу, то есть от группы Ассура к начальному звену.
Выбор расчетного положения
За расчетное принимается положение механизма, для которого значение силы полезного сопротивления является наибольшим.
Выбранное положение - 4, для которого характерно:
, , .
Определение ускорений и сил инерции
Ускорение звеньев находятся по формулам:
или ,
или ,
.
По расчетам получается: