Определение степени подвижности плоских механизмов

АНАЛИЗ И СИНТЕЗ ПЛОСКИХ РЫЧАЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ

ЧАСТЬ 1

 

 

Омск 2003

Министерство путей сообщения Российской Федерации

Омский государственный университет путей сообщения

______________________

 

 

Н.В. Ковалева, А.В. Бородин, Т.В. Вельгодская

 

АНАЛИЗ И СИНТЕЗ ПЛОСКИХ РЫЧАЖНЫХ

МЕХАНИЗМОВ

Часть 1

 

Утверждено редакционно-издательским советом университета

в качестве методических указаний к выполнению курсового проекта

по дисциплине “Теория механизмов и машин”

 

Омск 2003

УДК 621.01:621.8

 

Анализ и синтез плоских рычажных механизмов. Часть 1: Методические указания к выполнению курсового проекта / Н. В. Ковалева, А. В. Бородин,
Т. В. Вельгодская. Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2003. с.)

 

В методических указаниях рассмотрена методика структурного, кинематического и силового анализов механизма. Дана основа графических и аналитических методов определения параметров плоских механизмов с использованием ЭВМ. Приведены числовые примеры.

Предназначены для студентов 3-го курса механического, теплоэнергетического и электромеханического факультетов.

 

 

Библиогр.: 3 назв. Табл.. Рис..

 

Рецензенты: доктор техн. наук, профессор В. П. Михеев;

канд. техн. наук. И. Л. Рязанцева.

 

_______________________

Ó Омский гос. университет

путей сообщения, 2003

 

 

Введение

 

Создание новых машин, приборов, автоматических устройств, отвечающих современным требованиям, основано на достижениях фундаментальных и прикладных наук.

Теория механизмов и машин – наука об общих методах структурного и динамического анализа и синтеза различных механизмов. Излагаемые методы пригодны для проектирования любого механизма.

Наряду с изучением курса “Теория механизмов и машин” предусматривается обязательное выполнение курсового проекта по этой дисциплине. Курсовое проектирование способствует закреплению, углублению и обобщению теоретических знаний, а также применению этих знаний к решению задач по исследованию и расчету машин и механизмов.

В настоящее время в инженерных расчетах широко применяются ЭВМ, использование которых позволяет проектировать механизмы более рациональными, многократно повысить точность, подобрать на стадии проектирования необходимые параметры.

Курсовой проект содержит задачи по исследованию и проектированию механизмов двигателя внутреннего сгорания, топливного насоса дизеля, поперечно-строгального станка, механизма подачи станка-автомата, выталкивающего механизма пресса СП-2, привода качающегося конвейера, камнедробилки и других механизмов.

Решение поставленных задач осуществляется в ручном режиме с последующей проверкой на ЭВМ.

Выполненный курсовой проект должен быть дифференцированно защищен на кафедре. После этого студент допускается к сдаче экзамена по курсу.

Настоящие методические указания предлагаются студентам механического и теплоэнергетического факультета для выполнения курсового проекта, а студентам электромеханического факультета – для самостоятельной работы (КСР).

 

Содержание

 

1. Структурный анализ механизмов….……………………………………………6

1.1. Определение степени подвижности плоских механизмов…………………..6

1.2. Определение класса механизма………………………………………………..6

2. Кинематическое исследование плоских механизмов…………………………..8

2.1. Основные задачи и методы кинематического исследования механизмов…..8

2.2. Построение планов положений механизмов………………………………....10

2.3. Построение траекторий точек………………………………………………...12

2.4. Кинематическое исследование механизмов методом графиков

(кинематических диаграмм) ………………………………………………………12

2.5. Определение скоростей точек механизма методом планов скоростей…….14

2.6. Определение ускорений точек механизма методом планов ускорений…...19

3. Силовое исследование механизмов…………………………………………….23

3.1. Определение сил инерции и моментов пар сил инерции…………………...24

3.2. Определение реакций в кинематических парах структурных групп………26

4. Расчёт кривошипно – шатунного механизма (КШМ) на ЭВМ……………….35

4.1 Порядок работы с программой………………………………………………...37

5. пример расчёта в ручном режиме……………………………………………...38

5.1 Уравнение движения точки А…………………………………………………39

5.2. Уравнения движения точки В………………………………………………...39

5.3. Уравнения движения звеньев…………………………………………………39

5.4. Скорости и ускорения точек и звеньев………………………………………40

Библиографический список……………………………………………………….41

1. СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ МЕХАНИЗМОВ

 

Определение степени подвижности плоских механизмов

 

Степень подвижности плоских механизмов определяется по формуле
П. Л. Чебышева;

W = 3n – 2P₅ – P₄, (1.1)

где W – степень подвижности механизма;

n – число подвижных звеньев механизма;

P₅ – число кинематических пар пятого класса;

P₄ – число кинематических пар четвертого класса.

Степень подвижности механизма определяет число ведущих его звеньев, т. е. количество звеньев, которым необходимо задать движение, чтобы все остальные звенья двигались по вполне определенным законам.