Курсовая работа: Кинематический и силовой расчет механизма

Всего 4

пятого класса p₅ =4

поступательных p_5п =0 Число подвижностей механизма W=3∙n-2∙p₅ =3∙3-2∙4=9-8=1

Вывод – число подвижностей механизма W=1. Это означает, что механизм имеет только одно начальное звено – кривошип 1. Также это означает, что механизм имеет только одну степень свободы в движении относительно стойки и достаточно задать только одну обобщенную координату движения (например, угол поворота кривошипа относительно исходного положения), чтобы определить положение всех звеньев механизма относительно стойки в данный момент времени.

Таблица 2

Разбиение на структурные группы и определение их класса и порядка
Схема первичного механизма Число звеньев в группе 2 Число подвижных звеньев в группе n=1 Число КП 5-ого класса в группе p5 =1 Класс I Порядок 1 Подвижность механизма W=3∙n-2∙p5 =3∙1-2∙1=1	Схема структурной группы Число звеньев в группе 2 Число подвижных звеньев в группе n=2 Число КП 5-ого класса в группе p5 =3 Класс II Порядок 2 Подвижность группы W=3∙n-2∙p5 =3∙2-2∙3=0

Заданный механизм состоит из ведущего звена 1 со стойкой 4 и двухповодковой группы (звенья 2 - 3). Звено 1 вращается, совершая полный оборот, и называется кривошипом. Звено 3 совершает вращательное движение с неполным оборотом и называется коромыслом. Звено 2 совершает сложное движение и образует кинематические пары с кривошипом 1 и коромыслом 3. Такое звено называется шатуном. Все кинематические пары вращательные V класса.

Таким образом, заданный механизм является плоским с одной степенью свободы и называется кривошипно-коромысловым.

Схему такого механизма можно использовать для резки пруткового материала.

2 Кинематический анализ механизма

Основными задачами кинематического исследования механизмов являются:

· определение положений звеньев

· определение скоростей и ускорений точек;

· определение угловых скоростей и ускорений звеньев.

Ведущее звено - кривошип и считаем его угловую скорость , рад/с постоянной. Исследования проводим графоаналитическими методами. Так, положения звеньев определяем методом засечек при построении плана механизма, скорости и ускорения различных точек механизма находим с помощью построения планов скоростей и ускорений.

2.1 Построение планов механизма

Кинематическую схему строим методом засечек.

Выбираем масштаб построения с таким расчетом, чтобы планы положений механизма заняли примерно 1/5…1/4 часть площади формата А1 или полную площадь формата А4.

Выбираем точку О₁ . Проводим окружность радиуса . Длину отрезка, изображающего звено О₁ А выбираем произвольно из соображения размещения схемы механизма на листе выбранного формата.

O₁ A = 230 мм – заданная длина кривошипа.

= 46 мм - длина кривошипа на чертеже.

Вычисляем масштаб построения ;

= 0,23 / 46 = 0,005 м/мм

В соответствии с выбранным масштабом определяем длины всех линейных величин.

Вычисляем длину отрезка АВ: = 0,575 / 0,005 = 115 мм.

Вычисляем длину отрезка О₂ В: = 0,92 / 0,005 = 184 мм.

Вычисляем длину отрезка АD: = 0,16 / 0,005 = 32 мм.

Строим план механизма в заданном положении (φ = 225^0. ) Заданное положение механизма, вычерчиваем основными линиями. (Остальные положения механизма вычерчиваем тонкими сплошными линиями). Вычерчиваем начальное звено О₁ А в заданном положении. Из точки A делаем засечку радиусом . Из точки О₂ делаем засечку радиусом . Находим место пересечения засечек – получаем положение точки B. Находим положение точки D.

Разбиваем окружность на восемь равных частей. Строим 8 положений механизма, чтобы представить себе как он работает и какую траекторию описывает точка D. Последовательно помещаем шарнир А в равноотстоящие положения 2, 3…7, 8 в направлении вращения кривошипа, методом засечек определяем соответствующие положения точек B и D кривошипа.

Для получения траектории точки D необходимо последовательно соединить плавной кривой все восемь положений точки D с помощью лекал. Находим крайние положения механизма (M₁ N₁ ТВ₁ и M₂ N₂ ТВ₂ ).