ТММ. Структурный и кинематический анализ рычажного механизма. Расчет зубчатых передач. Условия к заданиям.

Тема №1

1. Структурный и кинематический анализ рычажного механизма.

1.1. Провести структурный анализ механизма, указать звенья, кинематические пары, найти степень свободы по формуле Чебышева.

1.2. На листе формата А4 построить кинематическую схему механизма в одном положении, согласно равноотстоящим нумерованным положениям входного звена 1, показанным на схеме механизма (номер положения для расчета совпадает с номером варианта). Масштаб планов положений выбрать так, чтобы чертеж занимал не более половины всей площади листа.

1.3. На том же чертеже дополнительно построить два плана при крайних положениях выходного звена. Построить траекторию движения точки Е звена 2.

1.4. Для положения механизма, соответствующего номеру варианта, построить план скоростей. Угловую скорость считать постоянной. На планах показать векторы скоростей всех точек, обозначенных на схеме механизма буквами, в том числе и точек S – центров масс звеньев, которые при стержневой форме звена находятся на серединах их полных длин. С помощью масштабов определить линейные скорости всех указанных на схеме точек, а также угловые скорости звеньев 2 и 3.

Кинетическая энергия механизма

2.1. Определить для рассматриваемого положения кинетическую энергию трех подвижных звеньев механизма ΣT_k и приведенный к входному звену 1 момент инерции механизма I_п.

Массу т звеньев-стержней находят по их полной длине  и массе q, приходящейся на 1 м длины звена: m=q*λ , приняв q =10кг/м. Массу звеньев-ползунов определять по найденной массе ведущего звена 1: масса ползуна 3 в кривошипно-ползунном механизме m₃ =4 m₁.

Моменты инерции звеньев-стержней относительно оси, проходя­щей через центр масс S перпендикулярно плоскости движения, оп­ределять приближенно по формуле J=0.1*m*λ .

Тема №2

Зубчатые передачи

В зубчатом механизме, показанном на схеме, входное колесо 1 в начальный момент имеет угловую скорость w_1н и постоянное угловое ускорение e₁, направленное по движению или против движения. Определить:

1) передаточное отношение между входным и выходным звеньями и его знак;

2) угловую скорость и угловое ускорение выходного звена, их направления показать на схеме передачи. Угловое ускорение выходного звена можно найти, продифференцировав по времени формулу ωвых=ω1/U1-вых, связывающую угловые скорости звеньев;

3) время, в течение которого угловая скорость увеличится в два раза (если движение ускоренное) или уменьшится до нуля (если движение замедленное). Для определения времени использовать уравнение равнопеременного (ε1=const) вращения: ω = ω1н+ε1*t. Для определения знака ε1 следует сравнить направления ε1 и ω1;

4) величину и направление силы инерции и момента пары сил инерции неуравновешенного входного звена 1 в начале и в конце найденного в предшествующем пункте промежутка времени, сравнить силу инерции с силой тяжести. Начертить входное колесо 1 в плане, условно изобразив венец в виде окружности, и показать направления вращения, углового ускорения и ускорения центра масс, а также силы и момента сил инерции;

5) общий коэффициент полезного действия передачи.

В таблицах заданных величин числа зубьев колес z приводятся с индексом, соответствующим их номеру на схеме механизма. Зубчатое колесо 1 имеет модуль m₁. Смещение центра масс входного звена относительно оси вращения принять равным модулю 0,5m₁, массу и момент инерции этого звена относительно оси вращения (при­ближенно учитывая зубчатое колесо, вал и полумуфту привода) определять, приняв его за цилиндр с диаметром, равным т₁z₁, и длиной, равной 10m₁; плотность ρ=8000 кг/м³. Для расчетов принять следующие значения коэффициента полезного действия (учитывающего потери и в зацеплении и в подшипниках): для пары цилиндрических колес ηц=0,97; для планетарной передачи с внешними зацеплениями ее колес ηп=0,5, а для имеющей внутренние зацепления η=0,96.

<в начало

Автор страницы: admin