Тимофеев Г.А. - Теория механизмов и механика машин, методические рекомендации по решению ДЗ
Описание файла
PDF-файл из архива "Тимофеев Г.А. - Теория механизмов и механика машин, методические рекомендации по решению ДЗ", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "теория механизмов и машин (тмм)" из 4 семестр, которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "книги и методические указания", в предмете "теория механизмов и машин (тмм)" в общих файлах.
Просмотр PDF-файла онлайн
Текст из PDF
Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана мОскОВский ГОсудАРстВенный технический униВБРситет ИМЕНИ Наь БАУМАНА Под редакцией ГА. Тимофеева Рекомендовано редсоветом МТ7У имени Н. Э Баумана в качестве учебного пособию а й Ю » х й Х 7 аящщщ й Ю ййд —;Ва„ща й йй ййййййййййЮ й ХвйййййййЮЮ й й й ой 1 лайййййй йййЩ й Г~ей й н — й" й йй йас Ф клайч „ й Москва Издательство МГТУ имени НЗ.
Баумана 2002 МГТУ л з """=-нн '1. Э. ЕДИМ.'.Н~ ~ ~" ",':" БИБЗМОТЯ',,;".ь УДК 53 1 Л(075.8) ББК 34.41 тзз Рецензенты: А.В. Пзчл, О.П. Феоктистова тзз Теории механизмов н механика машин: Учеб. пособие l Г.А. Тимофеев, С.А. Попов, В.А. Никаноров и др.; Под рсд, Г.А. Тимофеева. — Мз Нзд-во МГТУ ям. Н.Э. Баумана, 2002.— 96 с„ял. ТБВН 5-70ЗЗ-1077-б Пособие содсржнт общие уипкнне, две примера илюлнсннк домещнего зеденн», методические рекомендации по нсполиоьзнюо ПЭВМ длл кннсмктнчсското нсслсдовеннл н нсходйь$е денные к млмпьям. Прсднвзнвчсно в помощь студентом прн выполнсннн домещннх зздкннй. Ил.
3. Табл. 2, Бнб»нотр. 3 нкзе. УДк 531.О1075.51 ББК 34.41 Геннвднй Алексеевич Тимофеев, Сергей Акекскндровнч Попов, Ввснлнй Алексищреввч Ннкокоров, Николей Вллдлмнровнч Умнов, Игорь Влвднмнроннч Леонов, Людмила Алексвндровне Чернев, Мврннв Ввлерьевнв Свмойлевв, Ольга Олеговнв Бврмщннкове ТКОРИЯ МККАНИЗМОВ И МКХАННКА МАШИН релекхор дк А'он»лекс Коррнсюр ПЯ. Толин»к»сел Ипь лвп № 020523 от 25.04Я7, Полснскпо е псчиь 2К01,02. Формат 60кяеп К Букета офсетная. Псч. к.
б,0. Ус». неч. л. 5,55. Уч.чел. и. 5,35. Тнркк 300 зкк Изд. № 147. зккез И»дете»ьстео МГТУ нненн Нзй Беуненк. 107005, Москее, 2-к Беумкнске», 5. 1БВ74 5-7030-1077-0 Ю МГТУ нм. Ятк Баумана, 2003 овщик лсАзАнин по вьшолнкнию зАдАний При изучении теории механизмов и механики машин предусмотрено выполнение двух домашних заданий. Первое посвящается структурному и кинематическому исследованию рычажного механизма, второе — силовому расчету этого же механизма. Задания выполняют графоаналитически и с использованием стандартных программ на ПЭВМ. Исходными данными пе лого зад ЯЯ»7ЖСЯ: кннематическая схема механизма, а также скорость и ускорение одного из звеньев для мгновенного его положения, определяемого конкретным углом <рп Числовые значения длин звеньев и заданных кннематических параметров даны в таблицах исходных данных к заданиям.
Требуетаяг определить число степеней свободы механизма и число избьггочных связей в нем; провести его структурный анализ по Л.В, Ассуру и устранить избыточные связи; выполнить кинематическое исследование его, определив линейные скорости и ускорения точек звеньев, угловые скорости и ускорения звеньев, передаточные функции скоростей точек и звеньев. Кинематическое исследование заданного рычажного механизма рекомендуется выполнить графически — методом планов скоростей и ускорений.
Этот метод прост, нагляден и дает возможность быстрого контроля расчетов, выполненных на ПЭВМ, и поэтому широко распространен в инженерной практике. Он базнруегся на графическом решении векторных уравнений, связывающих скорости н ускорения отдельных точек механизма. Эти уравнения составляют на основе теорем о плоском движении тела и сложном движении точки. Порядок выполнения первого задания. 1. Строят схему мехаянзма по заданным размерам методом засечек в положении, определяемом углом 1р~ начального звена, в масштабе. Значение масштаба рассчитывают по формуле з !- :с '''3 Отрезок чертежа (в миллиметрах) Масштаб— Физическая величина Масштаб длин и, = АВЛ„» (в миллиметрах на метр); масштаб плана скоростей р.„(в миллиметрах на метр-секунду в минус первой степени), масштаб плана ускорений р (в миллиметрах на метр-секунду в минус второй степени). Длину отрезка (в миллиметрах), изображающую на схеме начальное звено, выбирают произвольно.
Но целесообразно брать ее кратной реальной длине звена. Размеры остальных звеньев находят с учетом выбранного масштаба длин. Последовательность построения схемы механизма дана в разд. 1 и П. 2. Определяют число степеней свободы механизма. Бели оси всех кинематических пар строгим образом сориентированы друг относительно друга, то рассматриваемый механизм является плоским. Для определения числа степеней свободы механизма применяют формулу П.Л. Чебышева: Ю =3()т-1)-2рл -1р» =Зп — 2р, -1р„ где й — число всех звеньев, включая стойку; л — число подвижных звеньев; рл — — р, — число низших одиоподвижных (вращательных и поступательных) кинематических пар; р„= р, — число высших двухподвнжных Минематическнх пар (в рычажных механизмах их нет).
Полученное число степеней свободы механизма соответствует числу начальных звеньев с заданнымн кинематическими параметрами, так как только в этом случае остальньш звенья будут двигаться вполне определенным образом относительно стойки. Если же на расположение осей кинематических пар не наложены ограничения, то механизм является пространственным, и в таком механизме появляются избыточные связи. Число избыточных связей в механизме находят по формуле А.П. Малышева: д = И'-ба+ 5р, + 4р, + Зр, + 2р„+ 1р„ где р,„р„р, — число трех-, черырех-, пятиподвижиых кннематических пар, 4 К:-» '." При изучении характера движения звеньев н вида кннематических пар особое внимание следует обратить нв сложное движение: относительное поступательное сочетается с переносным вращательным.
3, Проводят структурный анализ плоского механизма по Л.В. Ассуру, согласно теории которого любой плоский механизм с И' = 1 состоит из первичного механизма (начальное звено и стойка, соединенные вращательной нли поступательной кннематическай парой) с заданным законом движения начального звена и одной илн нескольких структурных групп (незамкнутая кинематическая цепь, котораи при замыкании со стойкой обращается в иенодвнжную систему и у которой И'= 0). В заданиях (см. разя. 1У) встречатотся, как правило, двухповодковые группы, состоящие из двух звеньев и трех кинематических пар. Структурный анализ начинают с установления первичного механизма, закон движения которого задан.
Затем выделяют ту структурную группу, которая была присоединена к механизму последней„и далее — оставшуюся структурную группу, примыкающую к первичному механизму (для механизмов, имеющих по две структурные группы). Механизм расчленяют на структурные группы так, чтобы после удаления из него очередной ~руины не нарушался закон движения оставшихся звеньев механизма и число его степеней свободы оставалось прежним. Структурный анализ пространственного механизма проводят а той же последовательности, что и структурный анализ плоского механизма. Рассматривая пространственный механизм, для каждой структурной группы по формуле А.П. Малышева находят число избыточных связей, устраняют их увеличением подвижностей кинематических пар и составляют схему самоустанавливатощегося механизма. 4.
Строят планы линейных скоростей и ускорений точек звеньев н определяют угловые скорости то и ускорения а звеньев. Построение планов скоростей начинают с входного звена, закон движения которого задан. Определяют скорость точки этого звена; состаииют векторное уравнение„связывающее эту скорость со скоростями точек смежного звена, и устанавливают, какие векторы известны по величине, какие и по величине, и по направлению или какие только по направлению. Рекомендуется векторы, 5 известные по величине и направлению, подчеркивать двумя чертами, а известные только по величине или только по направлению — одной чертой.
Отмечают буквами направления векторов. Если в векторном уравнении только два неизвестных, то оно решается, и его графическим решением будет план скоростей. Стрелки векторов на плане проставляют в строгом соответствии с записанным уравнением, соблюдая правило векторного суммирования; при этом относительные скорости проходят вне полюса, а начала векторов абсолютных скоростей всегда пересекаются а полюсе.
Из построенного плана находят отрезки, пропорциональные скоростям точек, и, зная масштаб р определяют значения скоростей, а их направления известны из плана. Абсолютную скорость третьей точки звена, ие лежащей на одной примой с двуми другими его точкамн, скорости которых известны, определяют методом подобии. Для этого на плане скоростей на отрезке известной относительной скорости строят треугольник, подобный тому, который имеется на схеме механизма, соблюдая одинаковое направление прочтения в вершинах треугольника на плане скоростей и схеме механизма.