Метрический синтез рычажного механизма

 

Задачей метрического синтеза является определение недостающих размеров звеньев. В данной работе за основное условие принимаем ход выходного звена. В качестве дополнительных условий:

а) условие существования кривошипа,

б) ограничение угла давления,

в) обеспечение заданной производительности механизма.

Недостающие размеры звеньев механизма определяем исходя из крайних (мертвых) положений механизма.

 

 

Рис. 1.4.1. Крайние положения механизма.

 

Кинематическое исследование рычажного механизма проводим для 12 положений. За нулевое положение принимаем крайнее положение, с которого начинается рабочий ход. Крайним называется такое положение механизма, из которого входное звено может двигаться только в одном направлении.

 

По условию задачи задано: H=250мм, O₂O₁=525мм, K=2

Необходимо определить O₂C, O₂A, O₁A

 

1. Определим угол размаха кулисы  

где k=2 по условию задачи.

2. Определим длину кривошипа.

O₁A₁= O₂O₁*0.5 =525*0.5=262.5 мм.

3. Определим О₂С

О₂С=H*0.5=125

4. Определим O₂

Выберем масштабный коэффициент µ_S=0,004м/мм,

 

Построение 12 планов положения механизма.

 

Построение ведется методом засечек. В первую очередь выстраиваем крайнее положение механизма. Затем кривошипную окружность делим на 12 равных частей и для каждого положения кривошипа вычерчиваем механизм в порядке подсоединения структурных групп методом засечек, причем все звенья механизма вычерчивают в порядке подсоединения структурной группы. За начало отсчета планом берется мертвое положение после которого начинается рабочий ход.

 

 

Построение 12 повернутых планов скоростей.

Планом скоростей называется плоский пучок, лучи которого изображают абсолютные скорости точек звена, а отрезки соединяющие концы этих лучей изображают относительные скорости между отдельными точками звена.

Планом скоростей механизма называется совокупность планов скоростей отдельных звеньев механизма с одним общим полюсом.

Построение планов скоростей начинаем с входного звена в порядке подсоединения структурных групп.

План скоростей необходим:

- для определения скоростей точек;

-  для определения угловых скоростей точек;

- для использования в качестве рычагов Жуковского для определения приведенной силы сопротивления;

В связи с этим планы скоростей стоим повернутыми на 90⁰.

 

- длина звена АО₁ (действительная), м

- угловая скорость входного звена (кривошипа)

 - постоянная равная 3,14

- частота вращения кривошипа, об/мин

(рад/с)

V_A=8,06*0,262.=2,12 м/с;

Выбираем масштабный коэффициент:

Для определения других скоростей точек составляем системы уравнений:

υ_А3=υ_А+υ_А3А1

υ_А3=υ_О2+υ_А3О2

 

υ_С5=υ_С3+υ_С5С3

υ_С5=υ_E+υ_С5E   

 

Таблица 1.1. Скорости точек звеньев и угловые скорости звеньев

скорости                     № положения	1	2	3	4	5	6	7'	8	9	10	11	12
[Pva1], мм	53
Va1 м/c	2.12
[Pva3], мм	0	25.8	39.9	50.3	53	49.7	40	23.3	0	32.07	53	31.7
Va3 м/c	0	1.03	1.6	2	2.12	1.98	1.6	0.93	0	1.28	2.12	1.3
[Pvс3]мм	0	10.6	13.3	14.5	14.5	14.2	13.1	9.6	0	22.8	43	23.3
Vс3 м/c	0	0.42	0.53	0.6	0.58	0.59	0.53	0.38	0	0.91	1.7	0.93
[Pvс5]мм	0	15.1	13.9	14.7	14.5	14.4	13.8	9.6	0	24.53	43	26
Vс5 м/c	0	0.6	0.55	0.59	0.580	0.57	0.52	0.38	0	0.98	1.7	1.04
[Pva3a1]мм	0	52.6	35	18.5	0	18.3	34.9	47.6	0	42.57	0	42.3
Va3a1 м/c	0	2.1	1.4	0.74	0	0.72	1.4	1.9	0	1.7	0	1.69
[Pvc5c3]	0	7.6	6	2.5	0	2.4	4.4	4.6	0	9.5	0	10.3
Vc5c3м/c	0	0.3	0.24	0.1	0	0.096	0.18	0.128	0	0.38	0	0.41
[Pvs3']мм	0	17.3	22.5	25.6	7.26	8.1	22.7	15.6	0	38.4	77.3	38.4
Vs3' м/c	0	0.69	0.9	1.02	0.29	0.325	0.9	0.63	0	1.5	3.2	1.54
[Pvs3'']мм	0	0.55	7.8	8.1	26.5	25.6	7.2	5	0	12.125	44.7	12.2
Vs3'' м/c	0	0.21	28.8	0.32	1.06	1.02	0.29	0.2	0	48.5	0.99	48.8
[Pvd]мм	0	11	14.4	16.3	5.3	51.2	14.4	10	0	24.25	49.4	24.4
Vdм/c	0	0.44	0.58	0.63	2.12	2.05	0.58	0.4	0	0.97	1.98	0.97
[Pvb]мм	0	34.7	45	51.2	14.5	16.3	45	31.5	0	76.775	154.4	78.8
Vb м/c	0	1.39	18	2.05	0.58	0.65	1.8	1.26	0	3.071	6.2	30.7
W1, c-1	0.8
W3, c-1	0	1.76	2.3	2.6	2.7	2.6	2.3	1.6	0	3.9	0.79	3.9

Методподобия– фигура на плане скоростей звена образованная векторами относительной скоростей точек звена подобно и сходственно расположена с фигурой на звене образованной теми же точками.

Чтобы определить угловую скорость звена, необходимо относительную скорость между двумя точками звена разделить на расстояние между точками. Чтобы определить направление угловой скороси звена, необходимо вектор относительной скорости между любыми 2-мя точками звена перенести паралельно самому себе в точку звена, не являющегося полюсом, и повернуть звено в направлении вектора вокруг полюса.

 

 

              1.7. Описание динамической модели машинного агрегата.