Курсовая работа: Силовой расчёт рычажного механизма

Составляем уравнения равновесия

SМ_В2 = 0 , P_{j 2} ×h₂ µ_l - R^t ₁₂ ×AB×µ_l + M_{j 2} = 0 ,

R^t ₁₂ = (P_{j 2} ×h₂ µ_l + M_{j 2} )/AB×µ_l = (361200×50∙0.005 + 455)/120×0.005 = 151258.3 H

SМ_В3 = 0 , P_{j 3} ×h₃ ×µ_l + R^t ₀₃ ×BC×µ_l +R₄₃ ×h₄₃ ×µ_l - M_{j 3} = 0

R^t ₀₃ = - P_{j 3} ×h₃ ×µ_l -R₄₃ ×h₄₃ ×µ_l + M_{j 3} /BC×µ_l ,

R^t ₀₃ = - 42000×76×0.005-164640×31×0.005 + 462/100×0.005 = - 82034.4 Н

SP_i = 0, R^t ₁₂ + P_{j 2} + R₄₃ + P_{j 3} + R^t ₀₃ + Rⁿ ₀₃ + Rⁿ ₁₂ = 0 .

Принимаем масштаб плана сил для данной структурной группы

m_{p 2} = P_{j 2} /z_{j 2} = 361200/100 = 3612 H/мм

Из многоугольника сил определяем результирующую реакцию

R₁₂ = Rⁿ ₁₂ + R^t ₁₂ и ее величину

R₁₂ = z₁₂ ×m_{p 2} = 79×3612 = 285348 H

Рассматриваем равновесие оставшегося механизма первого класса. В точке О стойку заменяем реакцией R₀₁ произвольного направления.

Составляем уравнения равновесия

SМ₀ = 0 , P_y ×OA- R₂₁ ×h₂₁ = 0 .

Уравновешивающая сила

P_y = R₂₁ ×h₂₁ /OA = 79935.9 H

SP_i = 0 , P_y + R₂₁ + R₀₁ = 0 .

Масштаб плана сил

m_{p 3} = R₂₁ /z₂₁ = 2850 H/мм

Из силового треугольника находим реакцию R₀₁

R₀₁ = z₀₁ ×m_{p 3} = 99×2850 = 282150 H

Определяем давление в кинематических парах.

Кинематическая пара В (звенья 2,3). Рассматриваем уравнение равновесия звена R₁₂ + P_{j 2} + R₃₂ = 0 .Для его решения используем план сил структурной группы (2,3). Замыкающий вектор z₃₂ показан пунктиром.

R₃₂ = z₃₂ ×m_{p 2} = 24×3612 = 86688 H

Давление в кинематической паре Е (звенья 4,5) определится из решения векторного уравнения R₅ + R₀₅ + R₄₅ = 0

R₄₅ = z₄₅ ×m_{p 1} = 162×1470 = 238140 H

Значения давлений во всех кинематических парах рассматриваемого механизма сводим в таблицу.

Таблица 4 - Значения давлений в кинематических парах механизма

кинематические пары	0	А	В	С	Д	Е45	Е05
Обозначение	R01	R12	R32	R03	R34	R45	R05
Значение , Н	282150	285348	86688	122808	164640	238140	106893.6

Для определения уравновешивающей силы по методу Н.Е.Жуковского вычерчиваем план скоростей, повернутый на 90° в уменьшенном масштабе. На данном чертеже этот план скоростей совпадает с планом скоростей механизма. Используя теорему подобия, определяем на плане скоростей положения точек S₂ , S₃ , S₄ .

АS₂ /АВ = аk₂ /ab Þ as₂ = ab×AS₂ /AB = 84×40/120 = 28 мм

CS₃ /CВ = Ps₃ /Pb Þ Ps₃ = Pb×CS₃ /CB = 64×20/100 = 12.8 мм

DS₄ /DE = dk₄ /de Þ ds₄ = de×DS₄ /DE = 14×60/140 = 6 мм

Считаем преобразованные моменты: