 |
|
Методические указания к курсовому проектированию по теории
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ «МАМИ»
Кафедра «Теория механизмов и машин»
Одобрено
методической комиссией
общетехнических дисциплин
КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ РАСЧЕТ МЕХАНИЗМА
Методические указания к курсовому проектированию по теории
механизмов и машин
Москва 2004
СОДЕРЖАНИЕ
стр.
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………… 3
1. СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ МЕХАНИЗМА………………………. 3
2. ПОСТРОЕНИЕ ПОЛОЖЕНИЙ МЕХАНИЗМА…………………… 4
2.1. Крайние положения механизма………………………………… 4
2.2. Выбор положений механизма, соответствующих рабочему
и холостому ходу, и определение внешней силы
Для механизмов станков и прессов……………………….. 6
Для механизмов компрессоров……………………………. 8
Для механизмов двигателей внутреннего сгорания……… 9
3. ПОСТРОЕНИЕ ПЛАНОВ СКОРОСТЕЙ И УСКОРЕНИЙ………… 11
4. КИНЕТОСТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ МЕХАНИЗМА……………… 19
4.1. Определение сил инерции звеньев………………………………. 19
4.2. Определение реакций в кинематических парах и
уравновешивающей силы……………………………………… 21
5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УРАВНОВЕШИВАЮЩЕЙ СИЛЫ
С ПОМОЩЬЮ РЫЧАГА ЖУКОВСКОГО…………………………… 27
6. ПРИМЕР КИНЕМАТИЧЕСКОГО И КИНЕТОСТАТИЧЕСКОГО
ИССЛЕДОВАНИЯ МЕХАНИЗМА…………………………………… 27
6.1. Структурный анализ механизма………………………………… 29
6.2. Построение положений механизма……………………………… 30
6.3. Построение планов скоростей и ускорений…………………… 30
6.4. Кинетостатический расчет механизма…………………………….35
6.4.1. Определение сил инерции звеньев…………………………. 35
6.4.2. Определение реакций в кинематических парах
и уравновешивающей силы…………………………………. 36
6.5. Определение уравновешивающей силы с помощью
рычага Жуковского…………………………………………………. 43
___________________________________________________________________
В в е д е н и е
В настоящих методических указаниях рассматривается решение задач кинематического анализа и силового расчета плоских рычажных механизмов.
Задачи кинематического анализа: определение положений механизма по заданному положению начального звена (за начальное звено во всех механизмах, данных в заданиях на курсовой проект, принимаем кривошип); определение скоростей и ускорений характерных точек механизма по заданной скорости и ускорению начального звена. Кинематический анализ проводим графическими методами: положения звеньев механизма определяем методом засечек; скорости и ускорения различных точек звеньев определяем методом построения планов скоростей и ускорений.
Задачи силового расчета: определение реакций во всех кинематических парах и уравновешивающей силы Fур (или уравновешивающего момента Мур) на кривошипе. Силовой расчет выполняем на основе принципа Даламбера, согласно которому в число заданных сил включаем силы инерции и рассматриваем равновесие полученной системы. Такой расчет механизма называется кинетостатическим.
Все исследования проводим, вводя следующие допущения:
1. Считаем, что кривошип вращается равномерно (w1 = const).
2. Не учитываем трение в кинематических парах.
3. Считаем, что все силы действуют в одной плоскости.
При выполнении листа курсового проекта требуется:
1. Провести структурный анализ механизма.
2. Построить механизм в четырех положениях: два крайних положения, одно положение, соответствующее рабочему ходу выходного звена, и одно положение, соответствующее холостому ходу.
3. Построить планы скоростей и ускорений для трех положений механизма: для положений, соответствующих рабочему и холостому ходу, и для одного из крайних положений.
4. Для положения механизма, соответствующего рабочему ходу, провести кинетостатический расчет:
а) определить силы инерции звеньев,
б) определить реакции во всех кинематических парах и уравновешивающую F ур силу на кривошипе.
5. Для проверки определить уравновешивающую силу с помощью рычага Жуковского.