Механизм поперечнострогательного станка

Тема 18. Вариант 2(мой)

Вариант1(Дима)

Техническоезадание

График силсопротивления.

Тип кулачковогомеханизма.

График аналогаускорениятолкателя.

Исходные данные

Параметры	Буквенноеобозначение	Числовоезначение
Размерызвеньев, м	Y	0,25
	Yc	0,21
		0,10
		0,44
		0,175
Массазвеньев, кг	m3	25
	m4	7
	m5	45
Моментинерции звеньев, кгм2		038
		0,02
Угловаяскоростькривошипа,рад/с		22
Максимальнаясила сопротивления,Н	Fп.с.max	6
Коэффициентне равномерностихода		0,05
Числозубьев шестерни	z1	11
Числозубьевколеса	z2	26
Модульзубьев	m	9
Фазовыйугол удаления,град.		110
Фазовыйугол дальнегостояния, град.		0
Фазовыйугол вращения,град.		110
Мaxход толкателя,м	hmax	38
Min уголподачи движения,град		60

3. Структурныйанализ рычажногомеханизма.

1. Задачиструктурногоанализа.

При структурноманализе рычажногомеханизмарешаются следующиезадачи:

1. Определениечисла и названиязвеньев.

2. Определениекласса кинематическихпар и их числа.

3. Определениестепени подвижностимеханизма.

4. Делениемеханизма наструктурныегруппы; определениекласса, порядкаи вида группАссура.

5. Определениекласса механизмав целом.

6. Написаниеформулы строениямеханизма.

3.2 Структурнаяклассификациямеханизма.

Таблица3.1

К.П.	Зв	Класс	В/Н
О1	0,1	5, вращ.	Н
А1	2,1	5, вращ.	Н
А23	2,3	5, пост.	Н
В	3,4	5, вращ.	Н
С	5,4	5, вращ.	Н
Сх	5,0	5, пост.	Н
О2	3,0	5, вращ.	Н

Определениестепени подвижностимеханизма:

,

гдеW–степеньподвижностимеханизма,

n–числоподвижныхзвеньев,

Р₅–числок.п. 5^го класса,

Р₄–число к.п.4^го класса.

Степень подвижностиданного механизмаравна единице.Данный механизмимеет одноведущее звено.

9. Список литературы.

1. КоренякоА.С. Курсовоепроектированиепо теории механизмови машин.– К., Вищашкола, 1970г.

2. АртоболевскийИ.И. Теориямеханизмови машин.– М.,Наука, 1988г.

3. Методическиеуказания ккурсовомупроектированиюпо теории механизмови машин.–Харьков.ХПИ.,1990г.

Содержание.

1. Техническоезадание

2. Введение.

3. Структурныйанализ рычажногомеханизма.

3.1 Задачи структурногоанализа.

2. Структурнаяклассификациямеханизма.

4. Кинематическоеисследованиерычажногомеханизма

4.1 Задачи кинематическогоисследования.

2. Построениепланов механизма.

3. Построениепланов аналоговскоростей.

5. Динамическоеисследованиерычажногомеханизма.

1. Задачидинамическогоисследования

2. Определениемомента инерциимаховика.

3. Определениеразмеров маховика.

4. Определениеистинных значенийугловых скоростейкривошипа.

5. Определениеистинных значенийугловых ускоренийкривошипа.

5. Силовоеисследованиерычажногомеханизма.

   1. Задачисиловогоисследования

   2. Построениеплана скоростей.

   3. Построениеплана ускорений.

   4. Определениесил действующихна звеньямеханизма.

   5. Определениереакций вкинематическихпарах.

   6. Силовойрасчет ведущегозвена.

   7. Определениеуравновешивающегомомента с помощьютеоремы Жуковского.

6. Синтезэвольвентногозубчатогозацепления.

7.1 Задачи синтезазубчатогозацепления.

7.2 Определениегеометрическихразмеров зубчатогозацепления

3. Вычерчиваниеэлементовзубчатогозацепления.

4. Определениекачественныххарактеристикзубчатогозацепления.

5. Синтез кулачковогомеханизма.

1. Задачисинтеза кулачковогомеханизма.

2. Построениедиаграмм движениятолкателя.

3. Определениеминимальногорадиуса кулачка.

4. Профилированиекулачка.

5. Списоклитературы.

7. Синтезэвольвентногозубчатогозацепления.

7.1. Задачи синтезаэвольвентногозубчатогозацепления.

Задачей синтезазубчатогоэвольвентногозацепленияявляется выборего основныхпараметров,которые наилучшимобразом удовлетворялибы кинетическим,геометрическим,прочностными экономическимтребованиям.

На основаниивыбранныхпараметровпроизводитсягеометрическийрасчет зубчатогозацепления,вычерчиваниеего элементови определениеего качественныххарактеристик.

7.2. Определениегеометрическихразмеров зубчатогозацепления.

Исходные данные:

z₁=11; z₂=29; m=9;

=20 ; ;

1). Определениепередаточногоотношения.

2). Определениекоэффициентасмещенияинструментальнойрейки длянеравносмещенногорногозацепления.

Т.к.

то выбор х₁и производитсяпо [1],ст.67 в соответствиесо значениемz₁; выбор х₂производитсяв соответствиесо значениямиz₁и z₂по [1], cт.68.

x₁=0.66, x₂=0.442

=0.16

3). Определениеугла зацепления.

Определениеугла зацепленияпроизводитсяпо монограмме

[1], ст.49, рис26.

4). Определениекоэффициентаотклонениямежосевогорасстояния.

5). Определениешага зацепленияпо делительнойокружности.

6). Определениерадиусов делительныхокружностей.

7). Определениерадиусов основныхокружностей.

8) Определениерадиусов начальныхокружностей.

9). Определениемежосевогорасстояния.

10). Определениерадиусов окружностейвпадин.

11). Определениеглубины заходазубьев.

12). Определениевысоты зуба.

Задаемся масштабом:

13). Определениерадиусов окружностейвыступов колес.

14). Определениетолщины зубапо делительнойокружности.

3. Вычерчиваниеэлементовзубчатогозацепления.

Проводим линиюцентров О₁О₂и откладываемв выбранноммасштабе межосевоерасстояние а_W. Из точекО₁ и О₂ проводимначальныеокружностиr_W1 и r_W2. Оникасаются налинии центров.Точка касанияявляется полюсомзацепленияр. Через точкур проводимобщую касательнуюлинию Т-Т. Проводимлинию зацепленияN-N под угломк линии Т-Т,поворачиваяее в сторону,противоположнуюугловой скоростишестерни. Проводимосновные окружностирадиусами r_b1 и r_b2. Эти окружностикасаются линииN-N. Точки касанияобозначимбуквами N₁и N₂.Отрезок N₁N₂есть теоретическаялиния зацепления.Затем проводимокружности:делительные,головок зуба,и ножек зуба.

Построениеэвольвентыколеса производитсяследующимобразом: отрезокрN₁делится наравные части, на столько жечастей делитсяи основнаяокружностьот точки N₁вправо, получаютсяотрезкиN₁-2^’,2^’-1^’,1’-0 соответственноравные отрезкамN₁-2,2-1, 1-0 на линиизацепления.Соединяем точкина основнойокружности0, 1’,2’,3’ сточкой О₁ ик радиусам О₁1,О₁2, … , проводимперпендикуляры,на которыхоткладываемтакое количествоотрезков, какойномер перпендикуляра.

От точки N₁влево линиюзацепленияделим на равныечасти также,как и основнуюокружность,получая точки4,5,6… и 4’, 5’, 6’… .Точки наосновной окружностисоединяем сцентром О₁.К радиусамвосстанавливаемперпендикуляры и на них откладываемотрезки, соответствующиеномеру перпендикуляра.Через засечкина перпендикулярахпроводим плавнуюкривую, котораяограниченаосновной окружностьюи окружностьювершин. Эвольвентныйпрофиль построен.Для построенияпрофиля с другойстороны зубасначала откладываемна делительнойокружности толщину зубаS₁ , азатем отмечаемсередину зуба.Соединяем этуточку с центромО₁. Полученнаялиния делитзуб пополам.Зеркальнооткладываемотрезки по всемокружностям и, проведя плавнуюкривую, получимвторую боковуюповерхностьзуба. Остальныезубья колесаи шестернистроятся аналогично.

7.4. Определениекачественныххарактеристикзубчатогозацепления.

Определениекоэффициентаперекрытия:

Определениекоэффициентовотносительногоскольжения.

где

Полученныерезультатысводим в таблицу.

Таблица7.1

х	0	N1B	N1C	N1D	N1P	N1F	N1G	N1H	N1J	N1K	N1L	N1N2
	-	-4.18	-1.38	-0.447	0	0.37	0.58	0.72	0.82	0.895	0.953	1
	1	0.809	0.584	0.315	0	-0.573	-1.36	-1.254	-4.507	-8.44	-20.84	-

8. Синтез кулачковогомеханизма.

8.1. Задачи синтезакулачковогомеханизма.

Аналогидвижения тотлкателя.

1 S = 0.000 S1 = 0.000 S2 = 0.000 V = 0.000 A = 0.000 FI= 0

2 S = 0.031 S1 = 0.969 S2 = 20.017 V = 21.312 A = 440.381 FI= 6

3 S = 0.245 S1 = 3.780 S2 = 38.075 V = 83.163 A = 837.654 FI= 11

4 S = 0.807 S1 = 8.159 S2 = 52.406 V = 179.498 A = 1152.932 FI= 16

5 S = 1.848 S1 = 13.677 S2 = 61.607 V = 300.887 A = 1355.353 FI= 22

6 S = 3.452 S1 = 19.793 S2 = 64.777 V = 435.448 A = 1425.102 FI= 28

7 S = 5.648 S1 = 25.909 S2 = 61.607 V = 570.009 A = 1355.353 FI= 33

8 S = 8.407 S1 = 31.427 S2 = 52.406 V = 691.398 A = 1152.932 FI= 38

9 S = 11.645 S1 = 35.806 S2 = 38.075 V = 787.733 A = 837.654 FI= 44

10 S = 15.231 S1 = 38.617 S2 = 20.017 V = 849.584 A = 440.381 FI= 50

11 S = 19.000 S1 = 39.586 S2 = 0.000 V = 870.896 A = 0.000 FI= 55

12 S = 22.769 S1 = 38.617 S2 = -20.017 V = 849.584 A = -440.381 FI= 61

13 S = 26.355 S1 = 35.806 S2 = -38.075 V = 787.733 A = -837.654 FI= 66

14 S = 29.593 S1 = 31.427 S2 = -52.406 V = 691.398 A = -1152.932 FI= 72

15 S = 32.352 S1 = 25.909 S2 = -61.607 V = 570.009 A = -1355.353 FI= 77

16 S = 34.548 S1 = 19.793 S2 = -64.777 V = 435.448 A = -1425.102 FI= 83

17 S = 36.152 S1 = 13.677 S2 = -61.607 V = 300.887 A = -1355.353 FI= 88

18 S = 37.193 S1 = 8.159 S2 = -52.406 V = 179.498 A = -1152.932 FI= 94

19 S = 37.755 S1 = 3.780 S2 = -38.075 V = 83.163 A = -837.654 FI= 99

20 S = 37.969 S1 = 0.969 S2 = -20.017 V = 21.312 A = -440.381 FI= 105

21 S = 38.000 S1 = 0.000 S2 = 0.000 V = 0.000 A = 0.000 FI= 110

22 S = 38.000 S1 = 0.000 S2 = 0.000 V = 0.000 A = 0.000 FI= 110

23 S = 38.000 S1 = 0.000 S2 = 0.000 V = 0.000 A = 0.000 FI= 110

24 S = 38.000 S1 = -0.000 S2 = 0.000 V = -0.000 A = 0.000 FI= 110

25 S = 37.969 S1 = -0.969 S2 = -20.017 V = -21.312 A = -440.381 FI= 116

26 S = 37.755 S1 = -3.780 S2 = -38.075 V = -83.163 A = -837.654 FI= 121

27 S = 37.193 S1 = -8.159 S2 = -52.406 V = -179.498 A = -1152.932 FI= 126

28 S = 36.152 S1 = -13.677 S2 = -61.607 V = -300.887 A = -1355.353 FI= 132

29 S = 34.548 S1 = -19.793 S2 = -64.777 V = -435.448 A = -1425.102 FI= 138

30 S = 32.352 S1 = -25.909 S2 = -61.607 V = -570.009 A = -1355.353 FI= 143

31 S = 29.593 S1 = -31.427 S2 = -52.406 V =-691.398 A = -1152.932 FI = 149

32 S = 26.355 S1 = -35.806 S2 = -38.075 V = -787.733 A = -837.654 FI= 154

33 S = 22.769 S1 = -38.617 S2 = -20.017 V = -849.584 A = -440.381 FI= 159

34 S = 19.000 S1 = -39.586 S2 = 0.000 V = -870.896 A = 0.000 FI= 165

35 S = 15.231 S1 = -38.617 S2 = 20.017 V = -849.584 A = 440.381 FI= 170

36 S = 11.645 S1 = -35.806 S2 = 38.075 V = -787.733 A = 837.654 FI= 176

37 S = 8.407 S1 = -31.427 S2 = 52.406 V = -691.398 A = 1152.932 FI= 182

38 S = 5.648 S1 = -25.909 S2 = 61.607 V = -570.009 A = 1355.353 FI= 187

39 S = 3.452 S1 = -19.793 S2 = 64.777 V = -435.448 A = 1425.102 FI= 192

40 S = 1.848 S1 = -13.677 S2 = 61.607 V = -300.887 A = 1355.353 FI= 198

41 S = 0.807 S1 = -8.159 S2 = 52.406 V = -179.498 A = 1152.932 FI= 203

42 S = 0.245 S1 = -3.780 S2 = 38.075 V = -83.163 A = 837.654 FI= 209

43 S = 0.031 S1 = -0.969 S2 = 20.017 V = -21.312 A = 440.381 FI= 215

44 S = 0.000 S1 = -0.000 S2 = 0.000 V = -0.000 A = 0.000 FI= 220

45 S = 0.000 S1 = -0.000 S2 = 0.000 V = -0.000 A = 0.000 FI= 220

46 S = 0.000 S1 = 0.000 S2 = 0.000 V = 0.000 A = 0.000 FI= 360

F1= 110 F2 = 0 F3 = 110

H= 38.000

E= 0 Rmin = 52.000 TETAM = 30.000

R[1]= 52.000 B[1] = 0.000 TETA[1] = -0.0

R[2]= 52.031 B[2] = 5.500 TETA[2] = -1.1

R[3]= 52.245 B[3] = 11.000 TETA[3] = -4.1

R[4]= 52.807 B[4] = 16.500 TETA[4] = -8.8

R[5]= 53.848 B[5] = 22.000 TETA[5] = -14.3

R[6]= 55.452 B[6] = 27.500 TETA[6] = -19.6

R[7]= 57.648 B[7] = 33.000 TETA[7] = -24.2

R[8]= 60.407 B[8] = 38.500 TETA[8] = -27.5

R[9]= 63.645 B[9] = 44.000 TETA[9] = -29.4

R[10]= 67.231 B[10] = 49.500 TETA[10] = -29.9

R[11]= 71.000 B[11] = 55.000 TETA[11] = -29.1

R[12]= 74.769 B[12] = 60.500 TETA[12] = -27.3

R[13]= 78.355 B[13] = 66.000 TETA[13] = -24.6

R[14]= 81.593 B[14] = 71.500 TETA[14] = -21.1

R[15]= 84.352 B[15] = 77.000 TETA[15] = -17.1

R[16]= 86.548 B[16] = 82.500 TETA[16] = -12.9

R[17]= 88.152 B[17] = 88.000 TETA[17] = -8.8

R[18]= 89.193 B[18] = 93.500 TETA[18] = -5.2

R[19]= 89.755 B[19] = 99.000 TETA[19] = -2.4

R[20]= 89.969 B[20] = 104.500 TETA[20] = -0.6

R[21]= 90.000 B[21] = 110.000 TETA[21] = -0.0

R[22]= 90.000 B[22] = 110.000 TETA[22] = -0.0

R[23]= 90.000 B[23] = 110.000 TETA[23] = 0.0

R[24]= 90.000 B[24] = 110.000 TETA[24] = 0.0

R[25]= 89.969 B[25] = 115.500 TETA[25] = 0.6

R[26]= 89.755 B[26] = 121.000 TETA[26] = 2.4

R[27]= 89.193 B[27] = 126.500 TETA[27] = 5.2

R[28]= 88.152 B[28] = 132.000 TETA[28] = 8.8

R[29]= 86.548 B[29] = 137.500 TETA[29] = 12.9

R[30]= 84.352 B[30] = 143.000 TETA[30] = 17.1

R[31]= 81.593 B[31] = 148.500 TETA[31] = 21.1

R[32]= 78.355 B[32] = 154.000 TETA[32] = 24.6

R[33]= 74.769 B[33] = 159.500 TETA[33] = 27.3

R[34]= 71.000 B[34] = 165.000 TETA[34] = 29.1

R[35]= 67.231 B[35] = 170.500 TETA[35] = 29.9

R[36]= 63.645 B[36] = 176.000 TETA[36] = 29.4

R[37]= 60.407 B[37] = 181.500 TETA[37] = 27.5

R[38]= 57.648 B[38] = 187.000 TETA[38] = 24.2

R[39]= 55.452 B[39] = 192.500 TETA[39] = 19.6

R[40]= 53.848 B[40] = 198.000 TETA[40] = 14.3

R[41]= 52.807 B[41] = 203.500 TETA[41] = 8.8

R[42]= 52.245 B[42] = 209.000 TETA[42] = 4.1

R[43]= 52.031 B[43] = 214.500 TETA[43] = 1.1

R[44]= 52.000 B[44] = 220.000 TETA[44] = 0.0

R[45]= 52.000 B[45] = 220.000 TETA[45] = 0.0

R[46]= 52.000 B[46] = 360.000 TETA[46] = 0.0

6. Силовое исследованиерычажногомеханизма.

6.1 Задачи силовогоисследования.

При силовомисследованиирешаются следующиезадачи

• Определениесил действующихна звенья механизма.

• Определениереакций вкинематическихпарах.

• Определениеуравновешивающегомомента илисилы действующейна ведущеезвено.

6.2. Построениеплана скоростей.

1). ОпределениеV_A1,2.

Задаемся масштабом:

Ра₁=50 мм,

тогда

2). Определение

.

││

3). ОпределениеV_B.

Для определенияV_B воспользуемсятеоремой подобияотносительныхскоростей.

4). ОпределениеV_C.

После всехрасчетов строимпланы аналоговскоростеймеханизма. Изпроизвольнойточки полюсаР откладываемлинию перпендикулярнуюО₁А величинойРа_1,2. Получилиточку а_1,2. Черезполюс проводимлинию перпендикулярнуюО₂А, а черезточку а_1,2–параллельнуюО₂А. На пересеченииповеденныхлиний получилиточку а₃. Налинии Ра₃, отточки а₃ откладываемотрезок а₃b.Далее, черезполюс проводимлинию параллельнуюх–х, а из точкиb–параллельнуюСВ. На пересеченииполучим точкус.

3. Построениеплана ускорений.

1). Определениеа_А1,2.

||О₁А;

Задаемся масштабомпостроения,предварительнозадавшисьПn=50мм:

=

Из произвольнойточки П проводимотрезок длинной50мм параллельноО₁А, затем,перпендикулярноэтому отрезкупроводим отрезокаn₁.Далее, соединяяточки а_1,2 и Пполучаем полноеускорениеа_А1,2.

2). Определениеускорения точкиА₃.

Отрезок, определяющийускорение

на плане ускоренийравен

||О₂А

Отрезок, определяющийускорение

на плане ускоренийравен

Пn₁=

=

||O₂A

Поворачиваяотносительнуюскорость V_A3A2на 90 в сторонувращения и,откладываяот точки а_1,2отрезок длиннойа_1,2к получимточку к. Из точкик проводимлинию перпендикулярнуюполученномуотрезку. Изполюса проводимотрезок величинойП.n₁параллельноО₂А–получилиточку n₁ Из этойточки, проводимлинию перпендикулярнуюО₂А. На пересечениидвух прямыхнайдем точкуа_3.

3). Определениеа_В. Для этоговоспользуемсятеоремой подобияотносительныхускорений.

4) Определениеа_С.

Отрезок, определяющийускорение

на плане ускоренийравен

а_С||х–х

Из точки n₂проводим отрезокравный bn₂.С конца этогоотрезка проводимперпендикулярдо пересеченияс осью х–х. Получилиточку с.

5). Определение

3. Определениесил действующихна звенья.

1). Определениесил инерциидействующихна звенья.

2). Определениемоментов инерциидействующихна звенья.

3). Определениевеса звеньев.

6.5 Определениереакций вкинематическихпарах.

Диада 4–5. Определениереакции R_43.

Выбираем масштаб:

Составляемвекторноеравенство:

Изпроизвольнойточки откладываемпоследовательновсе силы и находимреакцию опорыи нормальнуюсоставляющуюреакции состороны 4 звенана третье.

Диада 2–3. Определениереакции F_32.

Составляемвекторноеравенство:

Изпроизвольнойточки откладываемпоследовательновсе силы и находимреакцию опоры.

6. Силовойрасчет ведущегозвена.

Силовой расчетведущего звенавключает всебя:

1. ОпределениеМ_ур.

2. Определениереакции опоры.

1). ОпределениеМ_ур.

2) Составляемвекторноеравенство:

Изпроизвольнойточки откладываемпоследовательновсе силы и находимреакцию опоры.

6.7Определениеуравновешивающегомомента с помощьютеоремы Жуковского.

Если какой-либомеханизм поддействиемсистемы сил,приложеныхк этому механизму,находится вравновесии,то повернутыйна 90 план скоростеймеханизма ,рассматриваемыйкактвердое тело,вращающегосявокруг полюсапланаи нагруженноетеми же силамиприложеннымив соответствующихизображающихточках планатакже находятсяв равновесии.

Уравновешивающиймомент можнонайти используюрычаг Жуковского.Дляэтого необходимовсе силы, действующиена механизмперениестина повернутый,на 90 план скоростеймеханизма. Т.к.переносятсятолько силы,а моменты нет,то мы разбиваеммоменты на двесилы и такжепереносим ихна план скоростей.

Составляемуравнениеравновесия.

Определение

Определениепогрешности:

4. Кинематическоеисследованиерычажногомеханизма.

1. Задачикинематическогоисследования.

Задачи кинематическогоисследованиямеханизмасостоят вопределении:

1). Положениймеханизма вразличныемоменты времени.

2). Траекторийнекоторых точекзвеньев.

3). Величины инаправлениялинейных скоростейи ускоренийточек, угловыхскоростей иускоренийзвеньев.

2. Построениепланов механизма.

Задаемся масштабом:принимаемоа₁=50мм, тогда

;

Определениеразмеров звеньевна чертеже:

;

;

;

;

Построение планов механизма.

Проводим ось,на которойнаходятся опоры1 и 2. ОткладываемрасстояниеY. Получилиточки О₁ и О₂.Из точки О₁проводим окружностьрадиусом

–длинакривошипа; кполученнойокружностииз точки О₂проводим двекасательныедлинной .Получили двамертвых положения:7^’ и1. От положения1 разбиваемокружностьна двенадцатьравных частей;далее от точкиО₂ откладываемлинию длиннойY_C–получилиось х-х. Из точкиВ проводимлинию длиннойВС на ось х–х.Таким образом,мы построилиплан механизмадля первогоположения.Затем, поворачиваякулису О₂Вна 30⁰, сноваоткладываемлинию длиннойВС–получилиплан механизмадля второгоположения ит.д.

3. Построениепланов аналоговскоростей.

1). ОпределениеV_A1,2.

Задаемся масштабом:

Ра₁=50 мм,

тогда

2). Определение

.

││

3). ОпределениеV_B.

Для определенияV_B воспользуемсятеоремой подобияотносительныхскоростей.

4). ОпределениеV_C.

После всехрасчетов строимпланы аналоговскоростеймеханизма. Изпроизвольнойточки полюсаР откладываемлинию перпендикулярнуюО₁А величинойРа_1,2. Получилиточку а_1,2. Черезполюс проводимлинию перпендикулярнуюО₂А, а черезточку а_1,2–параллельнуюО₂А. На пересеченииповеденныхлиний получилиточку а₃. Налинии Ра₃, отточки а₃ откладываемотрезок а₃b.Далее, черезполюс проводимлинию параллельнуюх–х, а из точкиb–параллельнуюСВ. На пересеченииполучим точкус.

2 Введение.

Развитие современнойнауки и техникинеразрывносвязано с созданиемновых машин,превышающихпроизводительностьи облегчающихтруд людей, атакже обеспечивающихсредства исследованиязаконов природыи жизни человека.

Целью созданиямашин являетсяувеличениепроизводительности и облегчениефизическоготруда человекапутем заменычеловека машиной.В некоторыхслучаях машинаможет заменятьчеловека нетолько егофизическом,но и в умственномтруде. Так, например,ЭВМ заменяютчеловека илипомогают емув проведениянеобходимыхматематическихопераций,информационныемашины обрабатываютбольшое количествозаложеннойв них человекоминформациии дают емунеобходимыесведения и т.д. Созданныечеловекоммашины могутуправлятьпроизводственнымии другими процессамипо определенным,заранее установленнымпрограммами в некоторыхслучаях автоматическиобеспечиватьпроцессы соптимальнымирезультатами.

Наконец машинымогут в некоторыхслучаях заменятьотдельныеорганы человека,такие, как конечности(механизмыманипуляторов,протезы), искусственноесердце и др.

Таким образом,понятием машиныохватываетсябольшое числосамых различныхобъектов, применяемыхчеловеком длясвоих трудовыхи физическихфункций.

5. Динамическоеисследованиерычажногомеханизма.

1. Задачидинамическогоисследования.

Динамическийанализ включаетв себя следующиеосновные задачи:

• Расчети построениеграфика приведенногомомента силполезногосопротивления.

• Построениеграфика работсил полезногосопротивленияи сил движущих.

• Построениеграфика разностиработ сил движущихи сил полезногосопротивления.

• Расчети построениеграфика приведенногомомента инерциирычажногомеханизма.

• Построениекривой Виттенбауэра.

• Расчети построениеграфика истиннойугловой скоростикривошипа.

• Расчети построениеграфика истинногоуглового ускорениякривошипа.

5.2 Определениемомента инерциимаховика.

1).Расчет и построениеграфика приведенногомомента силполезногосопротивления.

Значение приведенногомомента определяемпо формуле:

Полученныерезультатысводим в таблицу.

Таблица4.1

Расчетнаявеличина.	0	1	2	3	4	5	6	7	7’
	0	636	744	768	744	648	480	144	0
Рс	0	53	62	64	62	54	40	12	0
Ра	50	50	50	50	50	50	50	50	50

По полученнымрезультатамстроим график

.

Интегрированиезависимости

пообобщеннойкоординате( т.е. по углуповорота звенаприведения–кривошипа)приводит кполучениюграфика работысил полезногосопротивленияА_С=А_С( )в случае рабочеймашины и к получениюграфика работысил движущихА_Д=А_Д( )при рассмотрениимашины двигателя.В том и другомслучае с цельюполучениянаглядногорезультатацелесообразноприменять методграфическогоинтегрированиязависимости .


Для полученияграфика А_Д=А_Д( )применяют методлинейнойинтерполяции.С этой цельюсоединяютпрямой началои конец графикаА_С( ).

2).Расчет и построениеграфика приведенногомомента инерциирычажногомеханизма.

Расчет приведенногомомента инерциипроизводитсяпо формуле:

Т_{ЗВЕНАПРИВЕДЕНИЯ}=Т₁+Т₂+ Т₃+ Т₄+ Т₅

В качествезвена приведенияобычно выбираетсякривошип, поэтомуданная формулав развернутойформе имеетвид:

Из формулыимеем

Даннаяформула неудобнадля практическогорешения задачи,поэтому еёпреобразуютк такому виду,чтобы можнобыло использоватьдлины отрезковс плана скоростей.При этом надоиметь ввиду:

С учетом этогоформула принимаетвид

Полученныезначения сводимв таблицу:

	0	1	2	3	4	5	6	7	7	8	9	10	11
pc3	0	16	22	24	25	22	15	7	0	6	21	29	10
pb	0	52	59	61	61	57	44	21	0	27	111	140	50
bc	0	15	9	6	2	10	13	10	0	12	29	10	17
ps4	0	55	59	62	63	56	41	18	0	23	106	141	49
pc	0	54	62	63	63	54	59	16	0	21	102	142	53
Iпр	0	1,91	3,23	3,73	3,98	3,05	1,81	0,3	0	0,28	4,49	8,54	1,09

По результатамстроим графикI_пр=I_пр(

)

3). Построениедиаграммыэнергомасс.

Построениеэтой диаграммывыполняют путемисключенияпараметра

из диаграмм Т( )и I_пр( ).В результатеполучают диаграммуэнергомасс Т( )= Т(I_пр).График I_пр( )целесообразнорасположитьтак чтобы осьI_пр былагоризонтальной,а –вертикальной.Положение осейдиаграммыэнергомассувязывают сдиаграммами Т( )и I_пр( ).После нахождениявсех точекдиаграммыэнергомассих соединяютсплавной линией,в результатечего получаетсякривая Виттенбауэра.

5.3. Определениеразмеров маховика.

Углы наклонакасательныхк кривой Виттенбауэраопределим поформулам:

После нахожденияуглов проводятдве касательныек кривой Виттенбауэра,при этом онини в одной точкене должны пересекатькривую Виттеннбауэра.Касательныена оси

Тотсекают отрезокab , с помощьюкоторого находитсяпостояннаясоставляющаяприведенногомомента инерциирычажногомеханизма,обеспечивающаядвижение звенаприведенияс заданнымкоэффициентомнеравномерностидвижения:

;

Определениечастоты вращениямаховика:

Принимаемматериалмаховика–чугун.

Определениемомента инерциимаховика:

;

Из последнейформулы имеем

Принимаем D=1м.h/c=1.2, тогда

4. Определениеистинных значенийускорений искоростейкривошипа.

Для этого используемпакет MathCAD.