Анализ нагруженности плоского рычажного механизма (стр. 4 из 4)
2. ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ МЕХАНИЗМА НА ПРОЧНОСТЬ
В результате динамического анализа плоского рычажного механизма были определены внешние силы, действующие на каждое звено и кинематическую пару. Этими внешними усилиями являются силы инерции Fi, моменты инерции Mи реакции в кинематических парах R. Под действием внешних сил звенья плоского механизма испытывают деформации. В данном механизме преобладают совместные деформации изгиба и растяжения.
Анализ нагруженной группы Асура 3-5 показывает, что звено 3 во время работы механизма испытывает совместное действие изгиба и растяжения. Для оценки прочности механизма необходимо при помощи метода сечений определить величину внутренних усилий, действующих в сечениях. Значения всех сил сведем в таблицу.
Таблица 2.1
 |  |  |  |  |  |
| 0.16 | 0.208 | 0.832 | 0.656 | 0.32 | 0.352 |
2.1 Построение эпюр En,Nz, H*M
Нагруженность звена позволяет выделить два участка: ES3 и S3F. Использование метода сечений для нормальной силы NZ дает следующие уравнения:
I участок
(2.1) 
II участок
(2.2) 
По этим данным строим эпюру NZ.
Для поперечной силы QY на соответствующих участках записываются такие уравнения:
I участок
(2.3)II участок
(2.4)Согласно с полученными значениями строим эпюру QY.
Аналитические уравнения записываем также для изгибающего момента на участках I и II:
I участок
(2.5) 
II участок
(2.6) 
(2.7)Эпюру МХ строим по полученным значениям моментов.
Из эпюр МХ и NZ видно, что опасное сечение звена проходит через точку S3.
Mmax =0.24Нмм
NZmax = 0.656 H
2.2 Подбор сечений
2.2.1 Подбор прямоугольного сечения
Пусть для прямоугольного сечения h=2b. Тогда:
F=h.b=2b2 (2.8)
(2.9)b=U+V(2.10)
где – U и V вычисляются по формулам:
(2.11) 
(2.12)V=0,25*10-2 м
U=0 м
b=0,25*10-2м
h=2×b=0,5×10-2 м
2.2.2 Подбор круглого сечения
Для круглого сечения используется отношение:
(2.13) 
(2.14)Подстановки и преобразования дают также кубическое уравнение:
(2.15)Корень этого уравнения равен:
D=U1+V1 (2.16)
где – U1 и V1 вычисляются по формулам:
(2.17) 
(2.18)D=0,5×10-2 м=5 мм
2.2.3 Подбор сечения в виде двутавра
Для сечения в виде двутавра параметры находим подбором, подставляя в выражение (2.16) значение WX=0,0017см3. Принимая [σ] = 140 МПа, выбираем двутавр с параметрами Н = 10 мм, В = 7 мм, S = 0,45 мм, ГОСТ 13621-79, изготовленный из конструкционной стали марки (ГОСТ 8239-56).
Графическая часть II раздела курсовой работы представлена на листе формата А2.
ВЫВОДЫ
В ходе выполнения курсовой работы были изучены методы анализа и расчёта плоских рычажных механизмов. Структурный анализ механизма показал, что данный плоский рычажный механизм является механизмом второго класса т. е. для его работы необходимо только одно ведущее звено. В результате динамического анализа были определены силы, реакции, моменты, скорости и ускорения, действующие на каждое из звеньев механизма.
Результатом расчета прочностных характеристик плоского рычажного механизма явился подбор параметров опасного сечения. Параметры прямоугольного сечения – b=2,5 мм и h= 5 мм, для круглого – D=5 мм, кроме того подобран профиль Ст3 430001×НД
. Наиболее рациональным является прямоугольная форма сечения.ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК
1 Степин П. А. Сопротивление материалов. Изд. 5-е, перераб. и доп. Учебник для студентов машиностроительных вузов. М., «Высшая школа», 2003.
2 Методические указания к курсовой работе по курсу «Теоретическая механика» для студентов специальностей 7.091807 и 7.091002 / Автор Евстратов Н. Д. – Харьков: ХТУРЭ, 1999. – 40 с.
3. Артоболевский И. И. Теория механизмов и машин. – М.: Наука, 2002.-640с.
4 Тарг С. М. Краткий курс теоретической механики. – М.: Высш. Шк. 1999.-416с.
5 Конспект лекций .
6 Анурьев В.И. Справочник конструктора-приборостроителя. – М.: «Приборостроение» 1997 688 с.