Введення
важільний ланка кінематичний
Завданням даного курсового проекту є проектування важільного механізму.
Метою кінематичного аналізу механізму є встановлення положень всіх ланок механізму і траєкторій їх точок, визначення кутових швидкостей і прискорень ланок, а також лінійних швидкостей і прискорень деяких точок цих ланок. Кінематичному дослідженню механізму присвячений перший лист проекту. Задачі про положеннях ланок у траєкторіях точок вирішені на першому аркуші графічно шляхом побудови кінематичної схеми механізму в дванадцяти положеннях (при дванадцяти положеннях кривошипа).
Основним завданням силового розрахунку механізму, виконаного на другому аркуші є визначення сил, діючих на ланки механізму, тиску в кінематичних парах і врівноважує сили (моменту) на ланці, прийнятому за провідне. Вирішення цих завдань дозволяє розташовувати даними для розрахунків на міцність ланок, елементів кінематичних пар і визначення потужності двигуна приводу.
Основним завданням синтезу кулачкового механізму є побудова профілю кулачка за заданими законами руху. Всі необхідний діаграми і профіль кулачка наведені на третьому аркуші курсового проекту.
Завдання на проектування
Таблиця 1. Вихідні дані для проекту
Найменування параметраОбозначеніе і велічінаДліна кривошипа Про 1 А, МL O1A=0,1Дліна шатуна АВ, МL AB=0,4Дліна коромисла О 2 В, МL O2B=0,32Дліна коромисла О 2 С, МL O2C =0,45Дліна шатуна CD, МL CD=0,55Масса кривошипа Про 1 А, кгm 1=23Масса шатуна АВ, кгm 2=8Масса коромисла О 2 С, кгm 3=9Масса шатуна CD, кгm 4=10Масса повзуна D, кгm 5 =40Моменти інерції ланок I S1 щодо їх центрів тяжіння, кг? м 2 (визначаються за формулою I Si=(mi? L i 2)/10) .I S1=0,023 I S2=0,128 I S3=0,9216 I S4=0,2025Частота обертання О 1 А, об/мінn O1A= 200Чісла зубів зубчастих колёсz 1=12; z 2=20Модуль зубчастих коліс, ммm=10Робочий кут повороту кулачка j РАБ=260 ° Хід толкателяS max=70 ммМінімальний кут передачі g min=60 ° Центри ваги ланок, позначені літерою S, розташовані на середині звеньевТехнологіческое зусилля, що діє на повзун D при його русі вправо F=4 100 Н. При русі повзуна D вліво зусилля F=0.
Рисунок 1 - Кінематична схема важільного механізму
1. Структурний аналіз важільного механізму
Механізм плоский важільний.
Для цього механізму: т=5; р 5=7; р 4=0.
Ступінь рухливості механізму визначається за формулою П.Л. Чебишева:
W=3n - 2р 5 - р 4=3 · 5 - 2 · 7 - 0=1,
де n - число рухомих ланок;
р 5 - число пар п'ятого класу;
р 4 - число пар четвертого класу.
Механізм має одну ступінь рухливості. Для визначеності руху всіх ланок механізму необхідно мати один вхідний ланка.
Розкладемо механізм на групи Асура.
Малюнок 2 - Будова механізму:
а - група Ассура 2-го класу, 2-го виду, 2-го порядку;
б - група Ассура 2-го класу, 1-го виду, 2-го порядку;
в-механізм 1-го класу або група початкових ланок
2. Кінематичний аналіз важільного механізму
2.1 Визначення швидкостей ланок механізму
Кінематична схема механізму в 12 положеннях будується в масштабі
k S=L O1A/O 1 A=0,1/40=0,0025.
Для прикладу розглянемо 2-е положення механізму.
Кутова швидкість початкової ланки ОА
? 1=p? n O1A/30=3,14? 200/30=21 рад/с
Швидкість точки А
V A =? 1 · L O1A=21? 0,1=2,1 м/с
Масштаб плану швидкостей
k V=VA/(р V а)=2,1/110=0,02 м/(с? мм)
де р V а - довжина відрізка в мм на плані швидкостей, відповідного швидкості Т.А.
Вектор швидкості V A ^ ОА і спрямований у бік обертання кривошипа (тут і далі в пояснювальній записці вектора виділені курсивом і жирним шрифтом).
Розглядаючи рух точки В (переносне і відносне) отримаємо векторні рівняння для побудови швидкості точки
V B =V A + V BA
