РГР – 1 Структурний аналіз плоского важільного механізму

Міністерство освіти і науки України

Приазовський державний технічний університет

Кафедра теоретичної і прикладної механіки

 

Теорія механізмів

І машин

 

Збірник

розрахунково-графічних робіт

для самостійної роботи студентів напрямів

«Інженерна механіка» і «Машинобудування»

 

З а т в е р д ж е н о

на засіданні кафедри теоретичної

і прикладної механіки

протокол № 10 від 19.05.2009 р.

 

Р е к о м е н д о в а н о

методичною комісією механіко-машинобудівного факультету

протокол № 10 від 25.05.2009 р.

 

Маріуполь

УДК 531+621.031.8 (076.5)

Теорія механізмів і машин: Збірник розрахунково-графічних робіт для самостійної роботи студентів напрямів «Інженерна механіка» і «Машинобудування»/ Укл. П.К.Антипін, В.В.Шишкін – Маріуполь: ПДТУ, 2009. – 77 с.

 

 

Посібник містить умови і приклади виконання розрахунково-графічних робіт (РГР) з навчальної дисципліни «Теорія механізмів і машин». Тематика РГР відповідає основним розділам теоретичного курсу і спрямована на практичне засвоєння теоретичних положень і допомогу студентові у виконанні курсового проекту з ТММ.

Посібник призначений для самостійної роботи студентів напрямів «Інженерна механіка» і «Машинобудування» денної, заочної, прискореної і дистанційної форм навчання.

 

 

Укладачі: П.К. Антипін, канд. техн. наук, доц., поч.проф. ПДТУ;

В.В.Шишкін, канд. техн. наук, доц.

Рисунки: О.Ф.Місаілова, лаборант

 

 

Відповідальний за випуск: В.В. Шишкін, завідувач кафедри ТіПМ

Зміст

 

1. РГР - 1. Структурний аналіз плоского важільного механізму... Приклад розв’язання РГР – 1......................   2. РГР - 2. Кінематичний аналіз плоского важільного механізму... Приклад розв’язання РГР – 2......................   3. РГР - 3. Зведення сил (моментів сил) і мас (моментів інерції) в плоских важільних механізмах..................... Приклад розв’язання РГР – 3......................   4. РГР - 4. Розшифровка діаграми “Енергія – маса”............. Приклад розв’язання РГР – 4......................   5. РГР - 5. Силовий аналіз плоского важільного механізму....... Приклад розв’язання РГР – 5......................   6. РГР - 6. Визначення геометричних параметрів нормального зубчастого колеса зовнішнього зачеплення із зубцями евольвентного профілю............................ Приклад розв’язання РГР – 6......................   7. РГР - 7. Визначення передаточних відношень складних зубчастих механізмів................................... Приклад розв’язання РГР – 7......................   8. РГР - 8. Визначення коефіцієнта корисної дії складних з’єднань механізмів....................................... Приклад розв’язання РГР – 8......................   9. Література для поглибленого вивчення теоретичного матеріалу..

РГР – 1 Структурний аналіз плоского важільного механізму

 

Умова завдання. Дана принципова схема плоского шестиланкового важільного механізму (таблиця 1).

Потрібно:

1) Виконати структурний аналіз механізму, якщо ведучою ланкою є кривошип 1.

2) Виконати структурний аналіз механізму, якщо ведучою ланкою є інша ланка, рухомо поєднана зі стійкою 6 (розглянути усі можливі варіанти).

 

Таблиця 1

Таблиця 1 (продовження)

Таблиця 1 (продовження)

Таблиця 1 (продовження)

Приклад розв’язання РГР – 1

 

Умова завдання. Задано принципову схему плоского шестиланкового важільного механізму (рис.1.1).

Потрібно:

1) Виконати структурний аналіз механізму, якщо ведучою ланкою є кривошип 1.

2) Виконати структурний аналіз механізму, якщо ведучою ланкою є інша ланка, рухомо поєднана зі стійкою 6 (розглянути усі можливі варіанти).

 

Рис.1.1

Розв'язок

1. Виконаємо структурний аналіз механізму за умовою, що ведучою ланкою є ланка 1 (рис.1.2,а).

 

а) Визначимо ступінь рухомості механізму за структурною формулою Чебишева.:

 

W = 3n – 2p₅ – p₄, (1.1)

 

де W – ступінь рухомості механізму;

n – кількість рухомих ланок;

p₅ – кількість кінематичних пар п’ятого класу;

p₄ – кількість кінематичних пар четвертого класу.

 

 

У нашому випадку n = 5 (1, 2, 3, 4, 5), p₅ = 7 (А, Б, С, Д, Е, F, O),

p₄ = 0.

 

Тобто W = 3 × 5 – 2 × 7 = 1 (1.2)

 

Отже, при одній ведучій ланці механізм має визначеність руху.

 

б) Відокремимо групи Ассура, що входять до складу механізму.

Якщо ведучою ланкою механізму є кривошип 1, то від механізму послідовно від’єднуються (рис.1.2,б) дві структурні групи другого класу: група першої модифікації (ланки 4 та 5) і група третьої модифікації (ланки 2 та 3).

 

в) Таким чином формула будови механізму має вигляд:

І (6, 1) ® ІІ (2, 3) ® ІІ (4, 5) (1.3)

 

г) Найбільш високий клас структурної групи, що входить до складу механізму – другий. Тому механізм, що розглядається, має теж другий клас.

2. Виконаємо структурний аналіз механізму за умовою, що ведучою ланкою є ланка 3 (рис.1.2,а).

 

а) Ступінь рухомості механізму при зміні ведучої ланки не змінюється. Тому, користуючись (1.2), отримаємо:

W = 1

 

б) Відокремимо групи Ассура, що входять до складу механізму.

Якщо ведучою ланкою механізму є кулісний камінь 3 (рис.1.2,в), то від механізму від’єднуються дві структурні групи другого класу: група першої модифікації (ланки 4 та 5) і група другої модифікації (ланки 1 та 2).

 

в) Отримаємо формулу будови механізму:

 

І (6, 3) ® ІІ (1, 2) ® ІІ (4, 5)

 

г) Найбільш високий клас структурної групи, що входить до складу механізму – другий. Тому, і цей механізм має другий клас.

 

3. Виконаємо структурний аналіз механізму за умовою, що ведучою ланкою є ланка 5 (рис.1.2,а).

 

а) Ступінь рухомості механізму: W = 1

 

б) Якщо ведучою ланкою механізму є ланка 5 (рис.1.2,г), то від механізму можна від’єднати лише одну структурну групу третього класу, третього порядку (так звана триповодкова група) – ІІІ (1, 2, 3, 4).

 

в) Тоді формула будови механізму матиме вид:

 

І (6, 5) ® ІІІ (1, 2, 3, 4)

 

г) Найбільш високий клас структурної групи – третій. Тому, цей механізм має третій клас.

 

 

 

 

Рис.1.2, а, б

 

 

 

 

 

Рис. 1.2, в, г