На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


курсовая работа Расчёт рычажного механизма

Информация:

Тип работы: курсовая работа. Добавлен: 17.05.2012. Сдан: 2011. Страниц: 11. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


ОГЛАВЛЕНИЕ 

 

1 ДИНАМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ  РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА                                                   ПО КОЭФФИЦИЕНТУ НЕРАВНОМЕРНОСТИ ДВИЖЕНИЯ

1.1 Исходные данные для расчета

 
Структурная схема рычажного механизма вытяжного пресса (рис 1.) 

Таблица 1 – Исходные данные для расчета 

Параметры Обозначение Единица Числовое значение
Размеры звеньев рычажного механизма lOA м 0,11
lAB = 2lAS2 м 0,36
lBC м 0,33
lCD = 2lCS3 м 0,47
lDF м 0,12
a м 0,17
b м 0,32
c м 0,45
Частота вращения электродвигателя nдв об/мин 940
Частота вращения кривошипа  n1 об/мин 80
Масса звеньев рычажного механизма m1 кг 45
m2 кг 11
m3 кг 14
m5 кг 30
Моменты инерции звеньев JS1 кг?м2 2,4
JS2 кг?м2 0,14
JS3 кг?м2 0,31
JS4 кг?м2 0,12
JДВ кг?м2 0,04
Максимальное  усилие вытяжки РFmax кН 45
Коэффициент неравномерности вращения кривошипа d - 1/8
Положение кривошипа при силовом расчете механизма j1 град 210
 
 

Рис. 1. Структурная схема рычажного механизма вытяжного пресса

1.2 Построение планов положений механизма

 
     Строятся  планы положений механизма для  двенадцати равноотстоящих положений начального звена. За начальное звено принимается кривошип ОА. Выбирается длина отрезка, изображающего кривошип на чертеже OA = 45 мм. Вычисляется масштабный коэффициент длин 

. 

Вычисляются длины отрезков, изображающих остальные  звенья на чертеже 

   
 
 
 
 

 

     В левой верхней части листа  строим 12 положений механизма из одного центра методом засечек. За первое (начальное) положение механизма принимаем такое положение, при котором звенья ОА и АВ лежат на одной прямой, образуя отрезок ОВ длиной
ОВ = АВ + ОА. 

1.3 Построение планов возможных скоростей и определение кинематических передаточных функций

 
     Строятся  планы возможных скоростей (план возможных скоростей – план скоростей, построенный без учета масштабного коэффициента) для каждого плана положений механизма. На планах возможных скоростей строятся векторы скоростей точек, обозначенных на заданной структурной схеме механизма буквами, а также проекции векторов скоростей центров масс звеньев на ось ординат.
     Векторные уравнения для построения планов возможных скоростей:
,   
 

     Длина отрезка ра, изображающего скорость т. А принимается равной 60 мм. Отрезки, изображающие скорости точек центров масс звеньев, а также точки D звена 3 строятся в соответствии с теоремой подобия. Измеряются на планах возможных скоростей, построенных для разных положений механизма, и вносятся в таблицу 2 длины векторов, изображающих скорости остальных точек. (В 13-й столбец таблицы вносятся те же значения, что и в 1-й) 

 Таблица 2 - Значения длин отрезков на плане скоростей
в миллиметрах 

Положения механизма
Обозначение отрезка на плане скоростей механизма
Pa Pb ab Pd Pf df Ps2 Ps3 Ps2Y Ps3Y
1 60 0.13793 60.0747 0.193101 0.181705 0.05694 29.9628 0.096551 7.99609 0.092269
2 60 37.8722 33.4635 53.0211 50.0827 12.7935 47.299 26.5105 39.8134 25.7366
3 60 57.1468 9.02138 80.0056 77.8412 8.5784 58.4169 40.0028 57.4714 39.7815
4 60 59.7408 12.592 83.6372 84.6089 5.25582 59.5386 41.8186 58.7105 41.7398
5 60 49.3627 32.8591 69.1077 69.4657 14.9644 52.4252 34.5539 45.1001 33.7484
6 60 30.0421 50.26 42.059 39.9963 13.5803 40.2461 21.0295 21.683 19.9033
7 60 6.48283 59.6495 9.07597 8.24046 3.37358 30.5205 4.53798 5.05208 4.21388
8 60 17.9691 54.9648 25.1568 23.2119 8.96603 34.7299 12.5784 29.8253 11.7533
9 60 42.2644 31.8468 59.1702 58.0265 16.3922 49.3922 29.5851 49.3654 28.4331
10 60 63.7559 9.52326 89.2582 90.7368 11.8256 61.723 44.6291 60.5035 44.2498
11 60 70.5553 55.1733 98.7775 97.222 6.34313 59.397 49.3887 56.2023 49.2915
12 60 45.9648 74.916 64.3507 60.8564 14.9815 38.1219 32.1753 29.8259 31.3035
13 60 0.13793 60.0747 0.193101 0.181705 0.05694 29.9628 0.096551 7.99609 0.092269
 
 
     Для каждого положения механизма  вычисляются кинематические передаточные функции по формулам:
1)  
2)  

3)
4)  

5) 
6) 
7)   

8)   
 

где       - угловая скорость кривошипа, ;
   , , ,… - длины векторов, измеренные на планах возможных скоростей, мм;
      , , , - длины звеньев, м.
Рассчитанные  по формулам значения кинематических передаточных функций вносятся в  таблицу 3.
 

Таблица 3
Значения  кинематических передаточных функций  механизма 

Положения механизма
Кинематические  передаточные функции механизма
VqF VqS2 VqS3 VqS2y VqS3y U21 U31 U41
1 0.000242 0.03995 0.000129 0.010662 0.000123 0.222499 0.000736 0.000844
2 0.066777 0.063065 0.035347 0.053085 0.034316 0.123939 0.201985 0.189533
3 0.103788 0.077889 0.053337 0.076629 0.053042 0.033413 0.304783 0.127087
4 0.112812 0.079385 0.055758 0.078281 0.055653 0.046637 0.318618 0.077864
5 0.092621 0.0699 0.046072 0.060133 0.044998 0.1217 0.263268 0.221695
6 0.053328 0.053661 0.028039 0.028911 0.026538 0.186148 0.160225 0.201189
7 0.010987 0.040694 0.006051 0.006736 0.005619 0.220924 0.034575 0.049979
8 0.030949 0.046307 0.016771 0.039767 0.015671 0.203573 0.095835 0.13283
9 0.077369 0.065856 0.039447 0.065821 0.037911 0.117951 0.22541 0.242848
10 0.120982 0.082297 0.059506 0.080671 0.059 0.035271 0.340031 0.175194
11 0.129629 0.079196 0.065852 0.074936 0.065722 0.204345 0.376295 0.093972
12 0.081142 0.050829 0.0429 0.039768 0.041738 0.277467 0.245145 0.221949
13 0.000242 0.03995 0.000129 0.010662 0.000123 0.222499 0.000736 0.000844

1.4 Определение суммарного приведенного момента сил сопротивления

 
          Механизм с одной степенью свободы (W = 1) заменяется динамической моделью (рис. 2). 

 

Рис. 2. Динамическая модель механизма 

     Динамическая  модель – условное звено, закон движения которого совпадает с законом движения реального звена механизма. То есть для каждого момента времени должно выполняться равенство
     
.

     Для выполнения этого равенства действие всех сил и моментов сил, приложенных к звеньям механизма, учитывается в модели суммарным приведенным моментом , массы звеньев (инертность) – суммарным приведенным моментом инерции . В качестве динамической модели принимается кривошип, которому приписаны параметры и .
     Строится  зависимость силы технологического сопротивления от угла поворота начального звена . Зависимость приведена в задании на курсовой проект в виде графической зависимости.
     Масштабные  коэффициенты построения зависимости :
,  
. 

     Масштабные  коэффициенты построения зависимости  : 

,  
. 
 

     Строится  зависимость суммарного приведенного момента от угла поворота кривошипа . Суммарный приведенный момент определяется  из условия равенства мощности суммарного приведенного момента сумме мощностей всех сил и моментов сил, приложенным к звеньям механизма:
      . 

     Откуда
. 

     Расчетная формула имеет вид: 

      . 

     Значение  в каждом положении кривошипа принимается из графика с учетом масштабного коэффициента и условия действия этой силы в период рабочего хода механизма, значения кинематических передаточных функций – из таблицы 3. Исходные данные и рассчитанные по формуле значения для двенадцати положений сводятся в таблицу 4. 

Таблица 4 - Приведение сил 

Положения механизма
Значения  приведенных моментов сил
1 0.000 1.046 0.013 0.071 0.000 1.130
2 0.000 5.208 3.703 19.652 0.000 28.563
3 0.000 7.517 5.724 30.545 0.000 43.786
4 0.000 7.679 6.006 33.201 0.000 46.885
5 33915.100 5.899 4.856 27.258 -3141.250 -3103.240
6 22968.400 2.836 2.864 15.695 -1224.870 -1203.480
7 0.000 -0.661 -0.606 -3.234 0.000 -4.501
8 0.000 -3.901 -1.691 -9.108 0.000 -14.701
9 0.000 -6.457 -4.091 -22.770 0.000 -33.318
10 0.000 -7.914 -6.367 -35.605 0.000 -49.886
11 0.000 -7.351 -7.092 -38.150 0.000 -52.593
12 0.000 -3.901 -4.504 -23.880 0.000 -32.285
13 0.000 1.046 0.013 0.071 0.000 1.130
 
     Значение  приведенного момента сил тяжести  принимается положительным, если направление проекции вектора скорости центра масс на ось ординат совпадает с направлением силы тяжести, и отрицательным, если не совпадает.
     Масштабный  коэффициент построения зависимости по оси ординат:
. 

     Строится  диаграмма работ силы технологического сопротивления и сил тяжести  звеньев  графическим интегрированием зависимости .
     Масштабный  коэффициент построения по оси ординат: 

, 

где - полюсное расстояние, мм.
     На  том же графике строится зависимость  работы движущих сил от угла поворота кривошипа . Для этого из начала координат проводится прямая линия в конечную точку графика . /За цикл установившегося движения /
     Строится  диаграмма приращения кинетической энергии  по уравнению для установившегося движения .
     Масштабный  коэффициент построения  

. 

1.5 Определение приведенного момента инерции и момента инерции маховика

 
      Строится зависимость суммарного приведенного момента инерции от угла поворота кривошипа . Суммарный приведенный момент инерции определяется из условия равенства кинетической энергии динамической модели сумме кинетических энергий всех звеньев механизма:
 
. 
 

     Расчетная формула для определения суммарного приведенного момента инерции имеет вид: 

.
     
      Масштабный коэффициент построения графика 

 

       Исходные данные для расчета  и рассчитанные значения вносятся в таблицу 5. 
 

          Таблица 5 – Приведение масс
                                                                                 
Положения механизма
Значения  приведенных моментов инерции
1 0.015960 0.006436 0.000000 0.000000 0.000000 0.000002 2.022400
2 0.039772 0.001997 0.013744 0.005304 0.003592 0.133775 2.198180
3 0.060667 0.000145 0.031293 0.012076 0.001615 0.323160 2.428960
4 0.063019 0.000283 0.034199 0.013197 0.000606 0.381796 2.493100
5 0.048861 0.001925 0.023349 0.009010 0.004915 0.257359 2.345420
6 0.028796 0.004505 0.008648 0.003337 0.004048 0.085318 2.134650
7 0.016560 0.006345 0.000403 0.000155 0.000250 0.003622 2.027330
8 0.021443 0.005387 0.003094 0.001194 0.001764 0.028736 2.061620
9 0.043370 0.001809 0.017117 0.006605 0.005898 0.179577 2.254380
10 0.067729 0.000162 0.038950 0.015031 0.003069 0.439102 2.564040
11 0.062720 0.005428 0.047701 0.018408 0.000883 0.504113 2.639250
12 0.025836 0.010008 0.020245 0.007813 0.004926 0.197520 2.266350
13 0.015960 0.006436 0.000000 0.000000 0.000000 0.000002 2.022400
 
     Строится  диаграмма Виттенбауэра (диаграмма  «энергия-масса») графическим исключением параметра из графиков и .
     По  диаграмме Виттенбауэра определяется момент инерции маховика. К диаграмме проводятся касательные под углами и . Углы наклона касательных к оси абсцисс определяются из выражений 

, 

. 

     Откуда  , .
     Момент  инерции кривошипа с учетом момента  инерции установленного на нем маховика и момента инерции ротора двигателя  пропорционален отрезку ab, который отсекают касательные к диаграмме на оси ординат, и определяются по формуле
. 

     Момент  инерции маховика  

.
 

2 СИЛОВОЙ РАСЧЕТ РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА

 
     При силовом расчете рычажного механизма определяются реакции в кинематических парах механизма и уравновешивающий момент, приложенный к начальному звену, от действующих внешних сил и сил инерции. 

2.1 Построение плана механизма

 
     Строится план механизма в положении, заданном для силового расчета обобщенной координатой . Масштабный коэффициент построения плана механизма 

.
                                                                                             

2.2 Определение ускорений точек и угловых ускорений звеньев

 
       Строим план скоростей для заданного положения механизма 

     Скорость  т.А: 

. 

     Векторные уравнения для построения плана скоростей: 

, 

 

     Длина отрезка ра, изображающего скорость т. А принимается равной 80 мм.
     Масштабный  коэффициент построения плана скоростей 

. 

     Вычисляются значения относительных скоростей: 

 

 

 

 

     Определяем угловые скорости звеньев.     

,
,
. 
 

     Строится  план ускорений.
       Определяется ускорение т. А: . Принимается , следовательно 

 и  

 

          Векторные уравнения для построения плана ускорений: 

 

. 

          Длина отрезка , изображающего ускорение т.А принимается равной 190 мм.
          Масштабный коэффициент построения плана ускорений 

 

         Нормальные составляющие ускорений: 



 

     Длины векторов, изображающих нормальные составляющие ускорений: 


,
. 

     Ускорения центров масс звеньев определяются по теореме подобия. Вычисляются действительные значения ускорений центров масс звеньев: 

,
,
. 

     Вычисляются угловые ускорения звеньев механизма: 

, 

, 

. 

2.3 Определение сил и моментов сил, приложенных к звеньям механизма

 
     Вычисляются и показываются на плане механизма  силы и моменты сил, приложенные  к звеньям механизма: (На плане  показывается только направление действия сил и моментов сил.)
     1) Силы тяжести звеньев и перемещаемого груза приложены в центрах масс и направлены вертикально вниз 

,  
,

. 

     2) Силы инерции. Вектор силы инерции  приложен в центре масс звена  и направлен в сторону, противоположную  вектору ускорения центра масс. 

, т.к.   

. 

,
. 
 

     3) Моменты сил инерции. Момент сил инерции направлен в сторону противоположную угловому ускорению звена. 

  , т.к. .        

. 

. 

. 

, т.к.  . 

     4 ) Сила технологического сопротивления  определяется по графику  (раздел 1) в положении ( относительно основной системы координат, что соответствует относительно системы координат, связанной с начальным положением механизма – его крайним верхним положением), для которого выполняется силовой расчет. 

 

     Сила технологического сопротивления приложена в т.F (к исполнительному органу) и направлена в сторону, противоположную движению этой точки, т.е. противоположно вектору на плане скоростей. 

2.4 Построение планов сил. Определение реакции в кинематических парах механизма и  уравновешивающего момента

 
     Силовой расчет выполняется с учетом ускоренного  движения звеньев. К звеньям механизма  прикладываются силы инерции и моменты  сил инерции, поэтому, в соответствии с принципом Даламбера, звено или группу звеньев или механизм в целом можно рассматривать находящимся в равновесии в данный момент времени и использовать при расчете уравнения статики: и .
     Силовой расчет выполняется для отдельных  групп Ассура, являющихся статически определимыми структурными группами, начиная с последней присоединенной. 
 

     1) Расчет группы Ассура, включающей  звенья 4 и 5. 

     Вычерчиваются с учетом последняя присоединенная группа Ассура, включающая звенья 4 и 5. С плана механизма на звенья этой группы переносятся силы в соответствующие точки. Действие отброшенных связей заменяется реакциями: в т. F – реакцией стойки на 5-е звено , в т. D – реакцией 3-го звена на 4-е . Реакция во вращательной кинематической паре D раскладывается на составляющие: нормальную , направленную вдоль звена 4, и тангенсальную , направленную перпендикулярно звену 4.
     Тангенсальная составляющая реакции определяется из уравнения моментов относительно точки F: 

: , 

, 

откуда   

     Для определения нормальной составляющей и реакции составляется векторное уравнение для группы Ассура 4-5, находящейся в равновесии: 

. 

     Векторное уравнение решается графически. Строится замкнутый    ( ) силовой многоугольник (план сил).
     Выписываются  значения всех известных сил. 

,   , ,  

     По  одному из значений известных сил, желательно по наибольшему, определяется масштабный коэффициент построения плана сил: 

, 

где - длина вектора в мм, изображающего силу
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.