Анализ нагруженности плоских рычажных механизмов

Содержание

Исходные данные

Введение

1. Динамический анализ механизма

1.1 Структурный анализ механизма

1.2 Кинематический анализ механизма

1.2.1 Построение плана скоростей

1.2.2 Построение плана ускорений

1.3 Силовой анализ механизма

1.3.1 Силовой анализ группы 4-5

1.3.2 Силовой анализ группы 2-3

1.3.3 Силовой анализ группы 0-1

2. Проектный расчет механизма на прочность

2.1 Выбор расчетной схемы

2.2 Построение эпюр

2.3 Подбор сечений

Выводы

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Параметры Значение Частота вращения n, об/мин 540 LAB, мм 25 LBC, мм 90 LCE, мм 26 LCD, мм 50 Масса звена CD, кг 5 LEF, мм 50 Масса звена EF, кг 8 Расстояние d, мм 65 Масса ползуна F, кг 11 Наибольшая сила сопротивления Р, Н 120 Масса звена AB, кг 4 Масса звена BE, кг 15 Момент инерции звена J=ml2/12

ВВЕДЕНИЕ

Механикой называется область науки, цель которой – изучение движения и напряжённого состояния элементов машин, строительных конструкций под действием приложенных к ним сил. Принцип работы большинства приборов заключается в том, что реакция элемента на изменение измеряемой величины выражается в механическом перемещении. Непосредственное измерение этих малых перемещений с высокой точностью невозможно без передаточного механизма, увеличивающего неравномерные перемещения чувствительного элемента в равномерное движение и передающего их на устройство.

Механику принято делить на теоретическую и прикладную. В теоретической механике устанавливаются общие закономерности изучаемых объектов вне связи с их конкретными приложениями. Под термином прикладная механика понимают область механики, посвящённую изучению движения и напряжённого состояния реальных технических объектов - конструкций, машин и т. п. С учётом основных закономерностей, установленных в теоретической механике.

Проектирование, изготовление и правильная эксплуатация механизмов предполагают знание физических процессов, положенных в основу работы устройств, применяемых способов расчёта, принципа конструирования узлов и деталей.

Каждый механизм состоит из большого количества деталей, определенным способом соединённых между собой. Длительность их функционирования зависит от конструктивной формы, точности изготовления, материала и других факторов. При создании любых механизмов нужно уделять внимание вопросам технологичности и экономичности.

1. ДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МЕХАНИЗМА

 

1.1 Структурный анализ механизма

Подвижно соединенные между собой части механизма называются звеньями. В механизме различают неподвижные и подвижные звенья, которые могут совершать разные типы движений.

Структурно-кинематической схемой механизма называется условное изображение взаимосвязанных неподвижных звеньев, выполненное в принятом стандартном масштабе длин с принятием условных обозначений кинематических пар.

Определение ступени свободы механизма:

Ступень движения механизма определим по уравнению Чебышева

W = 3n – 2P5 – P4

где n – количество движущихся звеньев механизма;

 ,  – количество кинематических пар 4-го и 5-го классов.

Для механизма, что исследуется, количество движущихся звеньев n=4, кинематических пар 5-го класса P5=7 , кинематических пар 4-го класса нет.

Имеем:

W = 3 * 5 – 2 * 7 - 0 = 1

Для работы механизму необходима только одно ведущее звено, так как ступень движимости равна единице.

1.2 Кинематический анализ механизма

 

1.2.1 Определение скоростей точек и звеньев механизма

Планом скоростей называется диаграмма, на которой изображены векторы скоростей точек плоского механизма.

Для определения скоростей точек и звеньев механизма воспользуемся методом планов скоростей. ............