Кинематический и силовой расчет механизма

Методические указания

К выполнению курсовых и расчётно-графических работ

По курсу ТММ

для студентов всех специальностей

Санкт-Петербург 2011

Кинематический и силовой расчет механизма: Метод. указания к выполнению курсовой работы по курсу ТММ для студентов всех специальностей.

Изложены указания по кинематическому и силовому расчету кривошипно-ползунного механизма графическим и аналитическим методами. Приведен порядок выполнения расчетов и построений. Возможно использование данных указаний при выполнении расчётно-графических работ по соответствующим разделам курса.

Составитель - доц. В.А. Трубняков

Рецензент - доц. В.Б.Титов

 

Методические указания утверждены на заседании кафедры

 

Редактор – Г.Л. Чубарова

 

 

П21(03)

Подписано в печать Формат 60x90 1/16

Бумага тип. № 3. Печать офсетная. Усл. печ.л. 1, 5

Уч. – изд.л. 1, 5 Тираж 150 экз. Заказ №

Издание Санкт-Петербургского института машиностроения

195197, Санкт-Петербург, Полюстровский пр., 14

ОП ПИМаш

Введение

Данные указания предназначены для помощи студентам при выполнении первых двух этапов курсовой работы по ТММ. Целью кинематического расчета является определение перемещений, скоростей и ускорений звеньев и их точек при заданных размерах и движении ведущего звена. Результаты кинематического расчета используются при выполнении следующих этапов работы. Целью силового расчета механизма является определение реакций в кинематических парах, усилий, приложенных к звеньям. Результаты могут быть использованы при проектировочных расчетах механизма. В данной работе рассмотрен расчет аналитическим и графическими методами применительно к кривошипно-ползунному механизму, который является основным объектом в курсовых и расчётно-графических работах по ТММ.

Расчет кинематических характеристик кривошипно-ползунного механизма.

Определение положений звеньев, аналогов скоростей и ускорений

Кинематическая схема механизма, состоящего их четырех звеньев: кривошипа 1, шатуна 2, ползуна 3 и стойки 4 - показана на рис. 1. В данной работе рассматривается наиболее распространенная схема центрального механизма, в котором линия движения точки В ползуна проходит через центр вращения кривошипа. Механизм имеет одну степень свободы: положение всех его подвижных звеньев можно задать с помощью одного независимого параметра (например, угла поворота кривошипа).

Введем в рассмотрение правую систему координат X, Y с центром в точке O. Ось X параллельна линии движения ползуна. Считаем известными размеры кривошипа OA= , шатуна AB= .

Направление вращения кривошипа принимаем против часовой стрелки. За один оборот кривошипа ползун перемещается между двумя крайними положениями B' и B'' на величину S_max= . Величину перемещения S отсчитываем от крайнего левого положения ползуна B', а величину угла от соответствующего положения кривошипа (OA').

Введем в рассмотрение замкнутый векторный контур OABO. В любом положении механизма выполняется условие: . (1) Углы, составленные данными векторами с положительным направлением оси X и отсчитываемые против часовой стрелки, соответственно равны d, a, 0.

Спроектируем векторное уравнение (1) на оси X, Y:

, (2) . (3)

Учитывая, что и , после преобразований получаем из уравнений (2) и (3);

угол поворота шатуна , (4) перемещение ползуна . (5)

Здесь .

Определим координаты произвольной точки С шатуна. Ее положение задается расстоянием . В векторной форме . В проекциях на оси координат X, Y

, (6)

.

Найдем зависимости для вычисления аналогов скоростей и ускорений звеньев и точек механизма.

Дифференцируя дважды уравнение (4) по , получим выражение для аналогов угловой скорости и углового ускорения шатуна.

. (7)

. (8)

Дифференцируя дважды уравнение (5) по , получим зависимости для нахождения аналогов скоростей и ускорений ползуна.

. (9)

. (10)

Дифференцируя дважды уравнения (6) по , получим в проекциях на оси X, Y выражения аналогов скорости и ускорения произвольной точки С шатуна:

; ; (11)

); . (12)

При значениях для определения перемещения, аналогов скорости и ускорения ползуна можно использовать приближенные зависимости:

. (13)

. (14)

. (15)

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Базовая модель в контексте формализованной схемы моделирования хозяйственного механизма
2. И кинематический расчет привода
3. Изгибы, трещины поводков передаточного механизма
4. Изучение технологии технического обслуживания механизма сцепления автомобиля
5. Исследование влияния состояния газораспределительного механизма на эксплуатационные параметры автомобиля
6. Кинематический анализ механизма
7. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МЕХАНИЗМОВ КИА
8. Кинематический анализ эпициклических механизмов
9. Кинематический и силовой расчеты
10. Кинематический расчет привода и выбор электродвигателя
11. Назначение, типы и виды кривошипно-шатунного механизма