Регистрация | Вход Мы открыты для Вас 4072-й день
главная » анализ и синтез рычажного механима

Анализа и синтез рычажного механима

 
введение | анализ и синтез рычажного механизма

1 Методика анализа и синтеза рычажного механима

 
Приводим структурную схему механизма в графическом виде
Структурная схема механизма – схема механизма , указывающая стойку, подвижные звенья, виды кинематических пар и их взаимное расположение.
Стойка – звено, принимающееся за неподвижное.
Звено механизма – твердое тело, входящее в состав механизма. Звено может состоять из нескольких деталей, образующих неразъемное или разъемное соединение, не допускающее между деталями относительного движения.
Кинематическая пара – соединение двух соприкасающихся звеньев, допускающее их относительное движение.

1.1 Структурный анализ рычажного механизма

Структурный анализ механизма – анализ структурной схемы механизма.
Анализируем кинематические пары механизма
Класс кинематической пары – число связей, наложенных на относительное движение звеньев кинематической пары. В плоских механизмах подвижность пары не связана однозначно с ее классом. [Объединение двух звеньев в кинематическую пару уничтожает некоторые из возможных (всего возможно 6 – для свободного звена в пространстве) относительных движений этих звеньев, кол-во уничтожаемых движений = класс кинематической пары.]
Связи – ограничения, налагаемые на положения и скорости твердого тела или материальной точки, которые должны выполняться при любых действующих на механическую систему силах.
Подвижность кинематической пары – число связей, наложенных на относительное движение звеньев кинематической пары. [Плоские механизмы содержат только кинематические пары V и IV класса, причем все пары V класса – низшие, поступательные или вращательные. Плоский механизм – механизм, подвижные звенья которого совершают плоское движение, параллельное одной и той же неподвижной плоскости. Все остальные механизмы относятся к пространственным механизмам.]
Виды кинематических пар 1: низшая; высшая.
Низшая пара – кинематическая пара, в которой элементы звеньев соприкасаются по поверхности постоянно, обеспечивая требуемое относительное движение звеньев.
Высшая пара – кинематическая пара, в которой элементы звеньев соприкасаются по линиям или в точках постоянно, обеспечивая требуемое относительное движение звеньев.
Виды кинематических пар 2: поступательная (V класс); вращательная (V класс); винтовая (V класс); цилиндрическая (IV класс); сферическая (с пальцем) двухподвижная (IV класс); сферическая трехподвижная (III класс); плоскостная (III класс); [линейная (II класс); сфера-цилиндр (II класс); точечная (I класс)].
Поступательная пара – одноподвижная пара, допускающая прямолинейно поступательное движение одного звена относительно другого.
Вращательная пара – одноподвижная пара, допускающая вращательное движение одного звена относительно другого.
 
Анализируем звенья механизма
[В рычажных механизмах отдельные звенья имеют определенные термины (см. рисунок). Кривошипом называют звено, которое может совершать полный оборот вокруг неподвижной оси. Коромысло – звено, которое может совершать только неполный оборот вокруг неподвижной оси. Шатун – звено, образующее пары только с подвижными звеньями. Ползун – звено, образующее поступательную пару со стойкой. Кулиса – звено, вращающееся вокруг неподвижной оси и образующее с другим подвижным звеном поступательную пару. Кулисный камень – подвижное звено, с которым кулиса образует поступательную пару. Направляющая – звено, имеющее большую протяженность элемента поступательной пары; Стойка – неподвижное звено.]
[Звенья в плоскости могут совершать следующие виды движений: возвратно-поступательное; вращательное; качательное; плоское.]
[В зависимости от состава звеньев, образующих механизм различают (см. рисунок): шарнирный четырехзвенный (2.1), двухкоромысловый (2.1), двухкривошипный (2.1), коромыслово-ползунный, кривошипно-ползунный (2.2), кривошипно-коромысловый (2.1),коромыслово-кулисный (2.7), кривошипно-кулисный (2.3, 2.6).]
Кривошипно-ползунный механизм применяется для преобразования вращательного движения кривошипа в возвратно-поступательное движение ползуна, или наоборот, возвратно-поступательного движения ползуна во вращательное движение кривошипа.
Кривошипно-коромысловый механизм используют для преобразования вращательного движения кривошипа в качательное движение коромысла или, наоборот, качательного движения коромысла во вращательное движение кривошипа.
Кривошипно-кулисный механизм используют для преобразования вращательного движения кривошипа либо в качательное движение, либо во вращательное движение кулисы.
Типы звеньев рычажных механизмов
Шарнирный четырехзвенный механизм
Кривошипно-ползунный механизм
Кривошипно-кулисный механизм
Кулисно-ползунный механизм
Механизм с качающейся кулисой
Кривошипно-кулисный механизм третьего класса
Коромыслово-кулисный механизм

 
Определяем подвижность механизма
Подвижность механизма W - число степеней свободы всех подвижных звеньев механизма относительно стойки. Т.е. степени свободы, которые определяют взаимное расположение всех звеньев механизма в целом.
Число степеней свободы механизма – число независимых вариаций обобщенных координат (возможных перемещений) механизма.
 
Разбиваем механизм на структурные группы и определяем класс механизма
Структурная группа – кинематическая цепь, число степеней свободы которой равно нулю относительно элементов ее внешних пар и которая не может распадаться на более простые структурные группы. Структурные группы могут быть однозвенными (с двумя или большим числом кинематических пар разной подвижности), двухзвенными и многозвенными.
Кинематическая цепь – система звеньев, связанных между собой кинематическими парами.
Принцип образования механизмов Л.В. Ассура: Ассур доказал, что механизм будет работоспособным по своему строению, если его можно собрать последовательным присоединением к одному или нескольким первичным механизмам особых кинематических цепей, которые получили название структурных групп Ассура. Первичный механизм – простейший механизм, состоящий из входного звена и стойки, соединенный одноподвижными парами (вращательными или поступательными).
Входное звено – звено, которому сообщается движение для приведения в движение других звеньев механизма.
Структурные группы принято делить на: классы, порядки и группы.
Класс структурной группы – определяется числом кинематических пар ее наиболее сложного замкнутого контура. [Контур – линия, очерчивающая расположение звеньев в механизме. Механизм может содержать один или несколько замкнутых и незамкнутых контуров.]
Порядок структурной группы – определяется числом ее крайних кинематических пар.
Вид структурной группы – определяется числом ее вращательных и поступательных пар и их взаимным расположением.
[Наиболее распространены группы II класса, которые содержат 2 звена и 3 кинематические пары, все они являются группами 2 порядка. Такие группы имеют 5 видов. Первичный механизм является группой I класса и не имеет порядка и вида.]
Виды структурных групп II класса: 1 – ВВВ; 2 – ВВП; 3 – ВПВ; 4 – ПВП; 5 – ВПП. (также см. рисунок)
Виды структурных групп II класса
Виды структурных групп Ассура

1.2 Метрический синтез рычажного механизма

Синтез механизма – проектирование механизма по заданным его свойствам, включая выбор структурной схемы и определение параметров механизма.
[Все входные параметры в бланке задания, на основе этих параметров выполняем метрический синтез механизма. Построения считаются правильными, если полученные результаты соответствуют всем входным параметрам (например, при заданном k правильность выполненных построений проверяется по соотношению полученных углов рабочего и холостого хода). Масштаб метрического синтеза должен соответствовать масштабу планов положений рычажного механизма. В крайнем положении, соответствующем началу рабочего хода индекс кин. пары – «0», в крайнем положении, соответствующем началу холостого хода – «'». При снятии размеров с метрического синтеза, выполненного на ЭВМ, они округляются до десятых или до целых долей миллиметра.]

1.3 Кинематический анализ механизма

Кинематическая схема механизма – структурная схема с указанием размеров звеньев, необходимых для кинематического анализа механизма.
Кинематический анализ – это определение линейных скоростей и линейных ускорений точек; угловых скоростей и угловых ускорений звеньев.
Построение планов положений механизма
1 выбираем масштаб;
2 строим все положения (построение начинаем с крайних положений механизма, затем определяем направление вращения кривошипа и в этом направлении строим 8 промежуточных положений механизма с шагом 45°);
3 наносим стойки и направляющие и основные размеры (ход ползуна, конструктивные размеры и т.п.);
4 наводим основной линией звенья в основном положении, а также стойки и направляющие;
5 наносим точки, обозначающие кинематические пары в виде: А1, А2 .. А8 и т.д. (включая стойки);
6 нумеруем звенья механизма в основном положении в виде: 0, 2 … 5 (включая стойки);
7 в основном положении наносим центры масс звеньев;
8 наносим направление угловой скорости кривошипа и углы рабочего и холостого хода.
 
Построение планов скоростей
1 составляем векторные уравнения;
2 составляем уравнения для нахождения мгновенных скоростей всех кинематических пар и центров масс звеньев, относительных скоростей звеньев совершающих плоское движение, угловых скоростей звеньев;
3 составляем таблицу, в которую включаем все искомые величины (см. пункт 2);
4 строим планы скоростей для всех положений механизма (определяя скорости кинематических пар и центров масс звеньев);
5 рассчитываем все искомые скорости, заполняя таблицу;
6 рассчитываем угловые скорости, дополняя таблицу;
7 наносим на план положений в основном положении угловые скорости звеньев.
 
Построение планов ускорений
1 составляем векторные уравнения;
2 составляем уравнения для нахождения мгновенных ускорений всех кинематических пар и центров масс звеньев и угловых ускорений звеньев;
3 строим планы ускорений для всех нулевого и основного положений механизма (определяя скорости кинематических пар и центров масс звеньев);
4 рассчитываем все искомые ускорения;
5 рассчитываем угловые ускорений;
6 на план положений в основном положении наносим угловые ускорения звеньев, моменты инерции и силы моментов инерции (пунктирной линией), силы инерции в центрах масс звеньев, вес звеньев (приложенный в центре массы).

1.4 Внешние и инерционные нагрузки

1.5 Определение уравновешивающего момента методом рычага Н.Е. Жуковского

1 строим план скоростей основного положения повернутый на 90°;
2 наносим на повернутый план: вес, силы инерции, силы моментов инерции, силу полезного сопротивления; силу уравновешивающего момента. Одновременно наносим плечи этих сил относительно полюса Рv;
3 составляем уравнение.

1.6 Динамический синтез механизма

Динамический синтез – проектирование кинематической схемы механизма с учетом его динамический свойств, в том числе и распределения масс звеньев.
группа вконтакте
 
искать в готовых работах
 
голосование
Мне удобно общаться через
Вконтакте
Skype
Viber
E-mail
Другое

[Результаты]
 
участники
стать участником
смотрите в разделе сотрудничество »  
 
базовые вузы
 
новости сайта
23.09.2018
Принимаем заказы на курсовые, контрольные работы в осеннем семестре 2018г
22.02.2018
Принимаем заказы на курсовые, контрольные работы в весеннем семестре 2018г
07.09.2017
Новый сезон! Нужна контрольная или курсовая? Обращайтесь!
10.03.2017
Добавлены новые примеры работ:
Контрольная по прикладной механике для УрИГПС
06.03.2017
Добавлены новые примеры работ:
Контрольная по термодинамике для ННГАСУ
РГР по электротехнике для ННГАСУ
Курсовая по электронике для ОГАУ
Курсовая по электрическим машинам для ОГАУ

Рассылка новостей
важные обновления
сайта на Ваш e-mail:
показать все новости
 
 
Cloudim - онлайн консультант для сайта бесплатно.