Динамический синтез рычажного механизма и расчет маховика

ВВЕДЕНИЕ

Курсовой проект по синтез механизмов и машин содержит синтез рычажного кулачкового механизма и исследование, а также описание работы машинного агрегата.

Рычажный механизм проектируется методами структурного, кинематического, силового и динамического анализа.

Целью кинематического синтеза является установление положений всех звеньев механизма и траектория их точек, определение угловых скоростей и ускорений звеньев, а также линейных скоростей и ускорений некоторых точек этих звеньев.

Основной задачей силового расчёта механизма является определение сил, действующих на звенья механизма, давления в кинематических парах и уравновешивающей силы (момента) на звене, принятом за ведущее. Решение этих задач позволяет располагать данными для прочностных расчётов звеньев, элементов кинематических пар и определения мощности двигателя привода.

Задачей динамического синтеза механизма является определение расхода мощности и основных геометрических размеров маховика.

При выполнении синтеза кулачкового механизма решаются следующие задачи:

· определяется минимальный радиус-вектор кулачка по указанному углу передачи и конструкции толкателя;

· производится кинематический кулачкового механизма с целью построения практического профиля кулачка, обеспечивающего заданный закон движения толкателя.

Динамический синтез рычажного механизма и расчет маховика

1.1. Значение исходных расчётных параметров механизма иглы

Дано: размеры звеньев: lАВ = мм;

lВС = мм;

частота вращения кривошипа: n₁= мин^-1

сила сопротивления на игле: Fc = Н;

коэффициент неравномерности вращения кривошипа [δ] = 0,09;

Целью динамического синтеза механизма является определение момента инерции маховика, установленного на ведущем валу (валу кривошипа), обеспечивающего допускаемую величину коэффициента неравномерности [δ] движения.

Задано: структурная схема передаточного механизма, размеры звеньев , сила сопротивления на ведомом звене , требуемое значение коэффициента неравномерности [δ] вращения кривошипа.

Тип механизма: Кривошипно-ползунный механизм иглы швейных машин.

Для заданного рычажного механизма требуется:

1. построить совмещенные планы положений механизма для двенадцати равноотстоящих положений ведущего звена;

2. построить диаграмму сил сопротивления на ведомом звене;

3. рассчитать и построить диаграмму работы сил сопротивления на ведомом звене для каждого из двенадцати положений ведомого звена;

4. рассчитать и построить диаграммы приведенных моментов сил сопротивления и движущих сил для каждого из двенадцати положений ведомого звена (приведенный момент движущих сил следует считать постоянным);

5. построить диаграмму изменения кинетической энергии рычажного механизма;

6. определить момент инерции маховика (включающий момент инерции ведущего вала), обеспечивающий допускаемое значение коэффициента неравномерности [δ] вращения кривошипа.

Построение совместных планов положений механизма

Динамический синтез механизма выполняется в описанной ниже последовательности.

FC

C6

C0,12

B6

B0,12

B4

A

B9

C4

H

3

B3

n1

Рис.1. Схема механизма иглы швейной машины

В масштабе m_l = 1/2 мм/мм (увеличение линейных размеров в 2 раза) строятся совмещенные планы положений механизма для 12 равноотстоящих положений кривошипа, принимая за нулевое положение, соответствующее крайнему верхнему положению ползуна.

По этому чертежу определяем относительное перемещения ползуна в каждом из 12 положений на траектории, используя формулу , где C_i-1 C_i - перемещение ползуна в i-ом положении, измеренное на совмещенных планах положений, мм. Величины показаны на рисункахслева от траектории точки С. Результаты расчета этого раздела, как и все дальнейшие, приведены в таблице 1 расчетных параметров.