Реферати українською » Промышленность, производство » Аналіз важільного і зубчастого механізмів


Реферат Аналіз важільного і зубчастого механізмів

Страница 1 из 2 | Следующая страница

2

3

4

4

 

4

4

 

4

6

6

6

7

8

 

9

12

12

 

13

14

15

 

16

17

17

17

 

18

21

22

 

22

23

24

25

 
Зміст

Запровадження

1. Аналізричажного механізму

1.1Структурний аналіз механізму

Аналіз будівлі механізму лише на рівні ланок і кінематичних пар

Визначення ступеня рухливості механізму

Аналіз будівлі механізму лише на рівні структурних груп

1.2Кинематический аналіз механізму

Підготовка даних розрахуватися на ЕОМ за програмоюKDSARM

1.3 Аналіз динаміки встановленого руху

Розрахунок параметрів динаміки встановленого руху

Визначення що рухали моменту за умови, що це момент постійний

Визначення закони руху вхідного ланки

Визначення моменту інерції маховика

Закон руху вхідного ланки після установки маховика

1.4Кинетостатический аналіз

Вибір розрахункового становища

Визначення прискорень й снаги інерції

>Кинетостатический аналіз групАссура і первинного механізму

Підрахунок похибки обчислень

2. Синтез зубчастого механізму

2.1 Вибір коефіцієнтів усунення вихідного що виробляє контуру

2.2Геометрический розрахунокевольвентного зубчастого зачеплення

2.3 Розрахунок показників якості зубчастого зачеплення

Укладання

Список використовуваної літератури


Запровадження

>Курсовой проект включає у собі дослідженняричажного, зубчастого механізму.

Метою дослідженняричажного механізму є підготування даних допрочностному розрахунку механізму - пошук реакційкинетостатическом розрахунку.

а) проектування структурної ікинематической схеми механізму за даними умовам;

б) аналіз встановленого руху механізму при дії заданих сил;

у силовий аналіз механізму з урахуванням геометрії мас ланок, сил інерції;

Метою синтезу зубчастого механізму є отримання оптимальної геометрії зубчастого зачеплення, задовольняє заданим умовам.


1. Аналізричажного механізму 1.1Структурний аналіз механізму

Примітка: розрахунки пункту 1,1 виконані середовищі >Math >Cad Professional 2001.

Основні завдання: аналіз будівлі механізму лише на рівні ланок і кінематичних пар і підрахунок ступеня рухливості, будівлі механізму лише на рівні структурних груп.

>Допущение 1: незалежно від особливостей конструктивного виконання, все шарнірні сполуки вважаємовращательними кінематичними парами, проте сполуки допущені прямолінійне відносне рух ланок -поступательними парами, тому всі париричажного механізму зараховуємо до п'ятому класу.

Аналіз будівлі механізму лише на рівні ланок і кінематичних пар

 

Таблиця ланок і кінематичних пар

позначення Тип Поєднання ланок
1 >O >Вращательная

0 - стійка

1 - кривошип

2 А1 >Вращательная

1 - кривошип

2 -кулисний камінь

3 У >Вращательная

0 - стійка

3 - куліса

4 А2 Поступальна

2 -кулисний камінь

3 - куліса

5 D >Вращательная

3 - куліса

4 - шатун

6 >Е2 Поступальна

0 - стійка

5 - повзун

7 Е1 >Вращательная

4 - кривошип

5 - кривошип

 


Визначення ступеня рухливості механізму

Ступінь рухливості механізму визначається за такою формулою Чебишева

>W=3n -2p5 -p4,

де n - число рухливих ланок;

>p5 -вращательних і поступальних пар п'ятого класу;

>W=35 - 2·7=15 - 14=1

Ступінь рухливості досліджуваного механізму дорівнює 1

Висновок: У цьому механізмі можна поставити рух одному ланці.

Аналіз будівлі механізму лише на рівні структурних груп

Вихідний механізм (0,1) (мал.1)

 

Мал.1. ГрупиАссура

 
 

>Рис. 2. ГрупаАсура II клас (3,2) 3 вид 2 порядок

>Рис. 3. ГрупаАсура II клас (4,5) 2 вид 3 порядок

Механізм є механізмом другого класу, позаяк у його немає груп старший класу. Формула механізму

 

1.2Кинематический аналіз механізму

Завдання: складання векторних контурів визначення невідомих параметрів механізму як-от невідомі довгі, кути становища ланок механізму, і навіть визначення аналогів швидкостей і прискорень.

Розглянемо механізм при

Для зручності, всі розрахунки виконані середовищіMATCAD. 2001 Professional

>Входное ланка (>Рис.4)

>Рис.4

>Дано:

Завдання про положеннях

 

 

Завдання про швидкостях

Візьмемо похідні від рівнянь (1.2.1.1) і (1.2.1.2)

Завдання про прискорень

Візьмемо похідні від рівнянь (1.2.1.3) і (1.2.1.4)

Розглянемо векторний контурОАВС (>Рис.5)

>Рис.5

>Дано:

>Векторное рівняння контуру

 

Завдання про положеннях

 

 

Завдання про швидкостях

>Продифференцируем перше рівняння системи 1.2.2.1.

 

,

отримуємо вираз для аналога кутовий швидкості3его ланки:

 

 

Завдання про прискорень

>Продифференцируем рівняння 1.2.2.2:

 

оскільки аналог лінійної швидкості по x дорівнює 0, ми отримуємо

Розглянемо векторний контурОАD (>Рис.6)

>Рис.6

>Дано:

>Векторное рівняння контуру

Завдання про положеннях

 

 

Завдання про швидкостях

>Продифференцируем систему рівнянь 1.2.3.1., одержимо:

 

:

 

Завдання про прискорень

>Продифференцируем систему рівнянь 1.2.3.2:

підоймовий механізм зубцюватий

 

Розглянемо векторний контур Про>DE (>Рис.7)

>Рис.7

>Дано:

>Векторное рівняння контуру

Завдання про положеннях

 

 

Завдання про швидкостях

>Продифференцируем систему рівнянь 1.2.4.1., одержимо:

 

:

 

Завдання про прискорень

>Продифференцируем систему рівнянь 1.2.4.2:

 

 

Підготовка даних розрахуватися на ЕОМ за програмоюKDSARM

ПрограмаKDSARM варта вирішення завдань кінематичних пласких механізмів. Вона дозволяє розрахувати координати, аналоги швидкостей і прискорень точок, аналоги кутових швидкостей і прискорень крапок і ланок. Для описи геометричних розмірів ланок механізму використовуються рухливі системи координат, які пов'язуються з кожним ланкою механізму.Подвижние системи координат рухаються разом із ланками.Кинематические пари, куди входять ланки механізму, будь-які точки ланки, займають одне теж становище у рухомий системі координат ланки.

Для розрахунку ЕОМ слід впровадити у ній три таблиці:

1. Таблицю кінематичних пар;

2. Таблицю координат кінематичних пар і характерних точок ланок;

3. Таблицю початкових наближень;

>Рис.8

Таблиця кінематичних пар:

позначення Тип >Соединения
>O >Vr 0 1
>A1 >Vr 1 2
>A2 >Po 2 3
D >Vr 3 4
>E1 >Vr 4 5
>E2 >Po 5 0
B >Vr 3 0

Таблиця координат і зсувів кінематичних пар:

№ ланки Позначення пари >X (>R), м >Y (>), м
0 >O 0.0 0.00
0 B -0.02 0.3
0 >E2 -0.12 1.570796
1 >O 0.00 0.0
1 >A1 0.09 0.0
2 >A1 0.0 0.0
2 >A2 0.0 1.571796
3 >A2 -0.05 1.570796
3 B 0.0 0.00
3 D -0.45 -0.05
4 D 0.0 0.0
4 >E1 0.18 0.0
5 >E1 0.0 0.0
5 >E2 0.0 1.570796
Номер ланки

Позначення

центру мас

>КоординатаX >КоординатаY
3 >S3 -0.139 0.08
4 >S4 0.06 0.0

Таблиця координат характерних точок ланок механізму:

Для введення значень в таблицю початкових наближень необхідно визначити координати точок ланок найголовніше вісях при довільному вугіллі графічним або аналітичним методом.

Таблиця початкових наближень при вугіллі :

Таблиця 4

№ ланки >X >Y >
1 0.0 0.0 0.0
2 0.09 0.0 1.7651
3 -0.02 0.3 1.7651
4 0.1160 -0.1319 0.0660
5 0.2956 -0.1200 0.0

Після введення даних в ЕОМ, отримуємо роздруківку залежностей аналогів швидкостей, аналогів прискорень і переміщення вихідного ланки від кута повороту вхідного ланки (додаток Б).

 

1.3 Аналіз динаміки встановленого руху

Сили, які під час роботі машини, можна розділити ми такі групи: рушійні сили F чи його моменти М (робота цих сил за цикл позитивна); сили корисного опору F чи його моментиМ (корисні опору - це сили, задля подолання яких призначений даний механізм чи машина); сили тертя F чи його моменти М (є підстави як силами опору, гальмівними рух ланок механізму, і рушійними, наприклад сили тертя); сили тяжкості G - бувають рушійними (при опусканні центрів мас ланок) сили інерції F чи його моменти сил інерції М, які під час русі ланок зускорениями.Внутренними є сили взаємодії між ланками, утворюючими кінематичні пари, зокрема і сили тертя.

Метою динамічного аналізу є визначення закони руху машини по заданим чинним її у силам.

Основні завдання динамічного аналізу:

1. Побудова динамічної моделі машини.

2. Чисельний аналіз параметрів динамічної моделі, кутовий швидкості і кутового прискорення головного валу машини (без маховика).

3. Визначення роботи опорів, величини моменту і двигуна.

4. Оцінка нерівномірність перебігу машини, визначення моменту інерції маховика і значення кутовий швидкості головного валу на початку циклу.

5. Чисельний аналіз кутовий швидкості і кутового прискорення головного валу машини з маховиком.

>Допущение 4: нехтуємо тертям в кінематичних парах і шкідливим опором середовища.

>Допущение 5: момент, створюваний двигуном, вважаємо

постійним по всьому періоді встановленого руху.

>Допущение 6: корисне опір залежить лише від становища механізму.

>Допущение 7: нехтуємо вагою і інертністю кулісних каменів.

Характерними режимами руху машин є усталений і перехідний режими. Сталий режим уражає машин, виконують циклічно який повторювався робочий процес. У цьому швидкість ланки приведення є періодичної функцією часу, період якої дорівнює одному циклу. За цикл встановленого руху робота рушійних сил повністю витрачається подолання сил корисного та шкідливого опорів.

Після визначення закони руху ланки приведення (початкової ланки) закони руху інших ланок механізму можна отримати методами кінематичного аналізу.

До складу досліджуваної машини входять: 1 - двигун, 2 - редуктор, 3 - підоймовий механізм, виконує роль технологічної машини.

Примітка: всі розрахунки було проведено з допомогою Microsoft Excel.

Розрахунок параметрів динаміки встановленого руху

Графік сил корисного опору: будується з умови:

 

>Рис.9

За позитивного рішення завдань динаміки використовують динамічну модель.

>Динамической моделлю механізму є модель, джерело якої в припущеннях.

Математичне опис динамічної моделі машини здійснюється шляхом складання відповідних рівнянь.

Перебуванняобобщенной сили називають приведенням сил до ланці приведення.

>Приведенний момент МПР - це пара сил, прикладена до ланці приведення і обумовлена з рівності елементарної роботи цієї пари сил сумі елементарних робіт зусиль і моментів, діючих на ланки механізму.

Через війну приведення зусиль і мас механізм замінюється еквівалентній динамічної моделлю (>расчетной схемою), що з одного обертового ланки - ланки приведення, що має момент інерції IПР (приведений момент інерції механізму) і під дієюприведенного моменту МПР.

Як ланки приведення приймається початкова ланка.

>Приведенний момент інерції обчислюємо з умови рівності кінетичної енергії ланки приведення і кінетичній енергії механізму.

 

Отже отримуємо таку формулу, до розрахунку наведеного моменту інерції:

 

>Производная від наведеного моменту інерції:

Таблиця результатів

> >Jпр >J`пр
0 2,8000 0,0000
1 2,9038 0,2915
2 3,0446 0,2177
3 3,1168 0,0545
4 3,1045 -0,0951
5 3,0251 -0, 2006
6 2,9047 -0,2438
7 2,8039 -0,0801
8 2,9277 0,6862
9 3,5678 1,5208
10 3,8589 -0,9176
11 3,0804 -1,2396
12 2,8000 0,0000
Визначення що рухали моменту за умови, що це момент постійний

За формулою розраховується момент сил опору для дванадцяти положень механізму

чи

Таблиця результатів

> >Pпс >Mc
0 0,00 0,000
1 266,57 -13,849
2 862,81 -77,024
3 1558,86 -161,518
4 1790,85 -181,979
5 694,59 -59,900
6 0,00 0,299
7 0,00 0,024
8 0,00 -0,262
9 0,00 -2,044
10 0,00 -4,770
11 0,00 -3,416
12 0,00 0,000

По значенням моменту сил опору будується діаграма моментів сил опору, потім графічним методом визначається робота сил опору.

З умови, сума робіт за цикл дорівнює нулю, отримуємо

 

.

Для обчислення рушійного моменту використовується формула

 

,

результат обчислень . Далі розраховується сума робіт зовнішніх сил кожному за становища механізму:

 

,

Таблиця результатів

> >Ac Ad >A
0 0,0000 0,0000 0,0000
1 7,2508 21,9971 14,7463
2 47,5776 43,9942 -3,5834
3 132,0879 65,9842 -66,1037
4 227,3530 87,9863 -139,3667
5 258,7404 110,0192 -148,7212
6 258,7405 132,0804 -126,6601
7 258,7282 153,9798 -104,7484
8 258,8651 175,9769 -82,8882
9 259,9355 197,9740 -61,9614
10 262,4326 219,9711 -42,4615
11 263,9654 241,9683 -21,9971
12 263,9654 263,9654 0,0000
Визначення закони руху вхідного ланки

Визначення кутовий швидкості з рівняння руху машини в інтегральної формі:

,

з умови, одержимо

 

.

Углове прискорення визначається з рівняння руху машини в диференціальної формі:

,

з умови, вийде:

.

Далі визначається різницю між кутовими швидкостями кожному за становища механізму, і середньої кутовий швидкістю: .

Результати обчислень записуються в таблицю:

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація