Структурный анализ механизма

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ РАСЧЕТ МЕХАНИЗМА

 

Содержание

 

Исходные данные

1 Структурный анализ механизма

2 Кинематический анализ механизма

2.1 Построение планов механизма

2.2 Построение планов скоростей механизма

2.3 Построение планов ускорений механизма

3 Кинетостатический анализ механизма

3.1 Определение исходных данных для кинетостатического анализа

3.2 Определение реакций кинематических пар в структурной группе (звенья 2-3)

3.3 Силовой расчет ведущего звена

4 Кинематическое исследование зубчатого механизма

Список использованной литературы

 

Исходные данные

Схема 4

 

 

 

Выполнить: структурный, кинематический и кинетостатический анализ для положения кривошипа при φ = 225⁰.

 

Структурный анализ механизма

 

Представим механизм в виде совокупности начального механизма и структурных групп.

Начальным механизмом называют механизм, состоящий из двух звеньев: 1, 0 (одно из них неподвижное — стойка), которые образуют одноподвижную пару (вращательную или поступательную). Структурная группа, или группа Ассура — кинематическая цепь, которая состоит из подвижных звеньев, соединенных между собой низшими одноподвижными кинематическими парами, и имеет число подвижностей группы (на плоскости), равное нулю.

Последовательность анализа:

· Выделяем звенья, образующие начальный механизм

· Определяем состав и вид групп Ассура, анализируя оставшиеся звенья, начиная со звеньев, наиболее удаленных от начального механизма.

Результаты структурного анализа представлены в табл. 1,2

 

Таблица 1

Определение степени подвижности механизма -W

Обозначения КП

Звенья КП

Относ. движ.

Подвижность в КП

O1

4-1

вращ

1

A

1-2

вращ

1

B

2-3

вращ

1

O2

3-4

вращ

1

Вид абсолютного движения звеньев механизма (наименование звеньев)

Плоское (шатуны)

2

Вращательное (кривошипы, коромысла)

1

3

Поступательное (ползуны)

Траектории центров подвижных шарниров

Прямая

Окружность

A

B

Сложная кривая

Число звеньев механизма

Общее (включая стойку)

k=4

совершающих движение

n=3

Число кинематических пар механизма

вращательных

p5в=4

Всего 4 пятого класса p5=4

поступательных

p5п=0

Число подвижностей механизма

W=3∙n-2∙p5=3∙3-2∙4=9-8=1

 

Вывод – число подвижностей механизма W=1. Это означает, что механизм имеет только одно начальное звено – кривошип 1. Также это означает, что механизм имеет только одну степень свободы в движении относительно стойки и достаточно задать только одну обобщенную координату движения (например, угол поворота кривошипа относительно исходного положения), чтобы определить положение всех звеньев механизма относительно стойки в данный момент времени.

 

Таблица 2

Разбиение на структурные группы и определение их класса и порядка
Схема первичного механизма Число звеньев в группе 2 Число подвижных звеньев в группе n=1 Число КП 5-ого класса в группе p5=1 Класс I Порядок 1 Подвижность механизма W=3∙n-2∙p5=3∙1-2∙1=1	Схема структурной группы     Число звеньев в группе 2 Число подвижных звеньев в группе n=2 Число КП 5-ого класса в группе p5=3 Класс II Порядок 2 Подвижность группы W=3∙n-2∙p5=3∙2-2∙3=0

 

Заданный механизм состоит из ведущего звена 1 со стойкой 4 и двухповодковой группы (звенья 2 - 3). Звено 1 вращается, совершая полный оборот, и называется кривошипом. Звено 3 совершает вращательное движение с неполным оборотом и называется коромыслом. Звено 2 совершает сложное движение и образует кинематические пары с кривошипом 1 и коромыслом 3. Такое звено называется шатуном. Все кинематические пары вращательные V класса.

Таким образом, заданный механизм является плоским с одной степенью свободы и называется кривошипно-коромысловым.

Схему такого механизма можно использовать для резки пруткового материала.