Теория механизмов и машин. Курсовое проектирование под ред. Г.А.Тимофеева, Н.В.Умнова 2012г (1004943), страница 33
Текст из файла (страница 33)
Следует иметь в виду, что по определению угол давления возникает только в фазе удаления толкателя. Если кулачок нереверсивный, то вычисление функции угла давления и ее изображение следует ограничить только этой фазой. Однако если кулачок реверсивный, то фаза удаления при одном направлении вращения кулачка становится фазой сближения при его обратном направлении вращения.
Соответственно, при обратном направлении вращения фазой удаления будет фаза сближения прямого направления. Поэтому для обратного направления вращения следует строить свой график углов давления, ограничиваясь только фазой удаления обратного направления вращения. Как правило, для наглядности эти два графика для двух направлений вращения кулачка совмещают в одном и получают график изменения углов давления для рабочего угла поворота профиля кулачка.
Это допустимо, только необходимо помнить, что на листах 12, 13 для угла давления изображены два розных графика для двух разных направлений вращения кулачка, условно совмещенных друг с другом, а не один. Необходимо это обстоятельство отметить на графике или с помощью изображения графиков для разных направлений разными линиями (например, сплошной линией и пунктиром), или с помощью указания направления вращения кулачка для обеих фаз удаления при его реверсе.
На графике углов давления следует указать допустимое значение угла давления, а на профиле кулачка показать точки, в которых угол давления принимает максимальное значение. В приложении 7 (листы 12, 13) приведены примеры выполнения четвертого листа курсового проекта. Приложение 1 Решение задач кннематнческого синтеза Основным методом кинематического синтеза при использовании среды МааусАО является метод проекций. Согласно атому методу отрезки, соответствующие длинам звеньев механизма, проецируют на оси декартовой системы координат. К полученным уравнениям добавляют уравнения, отражающие особые свойства механизма.
Систему уравнений решают процедурой О!чеп-Е!пб, при использовании которой возникают затруднения, связанные с необходимостью задания начальных приближений для неизвестных параметров. Для их задания можно воспользоваться результатами графического синтеза. В любом случае по результатам синтеза необходимо провести проверку, изобразив звенья механизма в виде кусочно линейной кривой. Рассмотрим некоторые задачи кинематического синтеза (см.
гл. 1). Е1.= Е2 Е2.= Ез "С1 = Е4 хС2 .'= Е5 Ео Построим схему механизма в начале и конце технологического перемещения: 0 0 ХН ..= 11'сов(Ф 1н) УН,= 11 з!п(Ф 1 ) "С1 е П1.1. Проектирование кривошипно-ползунного меха низма по двум заданным положениям кривошипа и соот ветствующему перемещению ползуна (см. рис.
1.2). 0 !1 соз(Ф 1к) 0 Ук;= 11 з5л(Ф18) Исходные данные Перемещение попзуна хк.= )5С '= 1 е у75(1):= !1 з!п(1) 1'соз( ) 1:= 0,.1.. 2л Ф1„:= Зебед Рад Ф1к 120бед Рад чн ВЮ гк о ОО уА(0 Лг '.— — 2.8 Ле.— —.2 Решение.
Запишем систему уравнений, определяющих линейные и угловые координаты всех точек механизма в начальном и конечном положениях. Добавим уравнения, связывающие неизвестные параметры. "0.05 -оз "00 0.05 0 0.05 0.5 005 ОЗ ОЗ5 Начальные значения параметров: !1:="С 12:=ПО Е1:=0 Е2:=0 "С1 г=бС "С2:=0 е:= 0 П1.2. Определение недостающих размеров механизма по двум крайним положениям коромысла (см. рис. 1.4).
Выполним процедуру О!чеп-Е1пб О!чеп '1 со (Фзн) ' !г.сое(01) = "с1 !1.е!п(Ф1н) + !г з!п(е1) = е !1 сов(Ф 1„) + !2 соз(ег) = хсг !1 п(Ф1к)+!2 !п(02) = е Исходные данные Длина стойки Длина коромысла !4 .= .5 !3 .'= .28 м Угловые координаты коромысла у:= 50бед рад в двух крайних положениях уг ..= !20бед рад !2 Л2'!1 е= Ле'1 Решение. Запишем систему уравнений, определяющих линейные и угловые координаты всех точек механизма в начальном и конечном положениях. Добавим к ним уравнения, связывающие неизвестные параметры. Начальные значения параметров !1:= 13 12:=!3 Ф1Н ж 0 е:= 0 !2 Е! !2 = 0.196 Выполним процедуру О!чеп-Е!пб. 103 Угловая координата кривошипа в начальном положении Угловая координата кривошипа в конечном положении Относительная длина шатуна Относительная внеосность "С1 "С2 !'С Е;= Е!пб(!1, 12, 01, 02, хс1, хс2, е) !1:= Ео !1 = 0.07 01 — = -6.151 бед — = -13.76! бед хС1 = 0255 хС2 = 0.155 е = 0.014 61чеп » ЗК ..= 120дед Рад К„:= 1.2 в двух крайних положениях Коэффициент изменения средней скорости 11 ' 2' ! ф1Н = гз е:=р, 61чеп 0 11 соз(01Н) !4+ !З.соз(» 1) 14 0 !1 з!п(Ф1Н) 13 з!п(»1) 0 хн-- 0 (Ф1Н+ е) 14+ 13.соз(» 2) 14 0 11 з!п(Ф1Н+ е) 13'з'и(" 2) 0 хк ..= ф1Н вЂ” = ! 7.462 дед ф1Н '= Рз уу»(1):= 11 з!п (1) уС(П) м 13 з1п(11) »1'»1+ '1" »2 хд(():= !1 соз(() хС(П ) .= 13 сов(П ) + 14 (:= 0,.1..
2л 0 11 соз(Ф 1Н) 14+ 13'соз(» ЗН) 14 0 !1'з'п(Ф 1Н) 13'з'и(» ЗН) 0 ХН = Ун .= 0 (Ф1Н+ е) 14+ 1З.соз(» ЗК) 14 0 11 з!п(Ф1Н+ е) !3'з!и(» ЗК) 0 УН Е-Е 0.8 УК ОО уА(() уС(»1) хк.= УК = -оэ '"-оэ чн ~.М О.» чк ОчЭ уА(0 ус«! ! Х+ Х„, хя(1),хс(И) Исходные данные 02-02 Длина коромысла 13 .= .28 104 (11 о 12)'соз(ф1Н) 4+ 3'соз(»1) (11+ 12) з!п(ф1Н) = 1З.з!п(»1) (12 — 11) соз(ф1Н+ О) 14+!3'соз(»2) (2 1)'ж~(61Н+ 0) 3'~1~(»2) 1~ ( 1' 2'Ф1Н'Е) 11 = 0.139 12 = 0.574 ф1Н вЂ” = 17.507 де9 е — = 16.456 дед Построим схему механизма в заданных положениях: о ОЗ ои 0.6 08 П1.3. Проектирование кривошипно-коромыслового механизма по коэффициенту изменения средней скорости выходного звена (см. рис.
1.6) Угловые координаты коромысла» Зн .= 50дед Рад Решение. Запишем систему уравнений, определяющих линейные и угловые координаты всех точек механизма в начальном и конечном положениях. Добавим к ним уравнения, связывающие неизвестные параметры: К вЂ” ! О е:= . — = 16.364 К +1 де9 Начальные значения параметров: '1:= 13 'г:= 13 '4:= 13 ф1 н:= О Выполним процедуру 01чеп-Р!пд.
(11+ 12) соз(Ф 1Н) 14+ 13 соз(» ЗН) (11 + 12) з!п(Ф 1Н) = 13 з!и(» ЗН) (!2 11) соз(Ф 1Н+ е) — 14" !З.соз(» ЗК) (!2 !1) 'з!п(Ф 1Н+ е) 13'з'и(» ЗК) Р:= Р!пд(11,12,14,ф1Н) '1:= "о 11 = О 14 12' ~! 2 0'575 !4 ~2 1,1 = 0.502 Построим схему механизма в заданных положениях: о ОЗ 0.4 0 0 0.8 хн,хк, А!О,ос«8! уо(1):= !1 з!п(1) УС(11):= 13 сцп (11) У1'У1+ ! "У2 ХЗз(1):= !1 соз(1) хС(11): — 13 соз(11) - !4 (:= 0,.1..
2я 0 !1 сов(ф1) 4+ 3' (У1) 0 11 з!п(ф1) !3'з'п(У1) П1.4. Синтез механизма по трем заданным положениям (см. рис. 1.5). Х1:= Исходные данные: Длина коромысла 3 Длина стойки 4 !3 '= 0 25 !4 '= 0.3 4 0 !1 соз(ф1 + Ф12) !4+ 3'~з(У2) 0 !1'з'"(Ф1+ Ф12) !3 з!п(У2) У2;= Х2:= 0 !1 соз(Ф1 + Ф13) !4 + 1З.соз(73) 0 !1'зю(Ф1+ Ф13) УЗ:= !3'з'п(уЗ) ХЗ:= Решение. Запишем систему уравнений, определяющих линейные и угловые координаты всех точек механизма в трех заданных положениях. Угловые координаты второго звена обозначим через 0.
Добавим к ним уравнения, связывающие неизвестные параметры. !4 о.з Начальные значения параметров: Ф1 .= 0 !1 .= !3 !2:= !3 01 .= 0 02.= 0 !33 .'= 0 чз оз Ю49 чз О.О чз кз-кт Выполним процедуру О!чеп-Е!пд. О!чеп !1 соз(Ф1) + 12 соз(01) = !4+ !3 соз(у1) 11 соз(Ф1 + Ф12) + !2 соз(02) !4+ !3'соз(у2) !1'соз(Ф1 + Ф13) + !2'соз(03) !4+ !3'соз(уЗ) !1 в!п(ф1) + !2 з!п(01) = !З.з!п(у1) 11 з|п (Ф1 + Ф12) + 12.з!и (02) = 13 в!п (у2) !1чйп(Ф1+ Ф13)+ !2 з!п(03) = !3 з!п(уЗ) -Оз о Исходные данные Ордината опоры С Ход поршня у! .— — 0 м )з:= .2 м Е'пд(!1 ' !2' Ф1 01 ' 02 0 3) Угол качания коромысла Допустимый угол давления 0:= 60де9 рад О:= 50де9 РаД !1:= Еа !1 = 0.19 !2 = 0.262 2 Е! Ф1 — = 36.041 де9 Ф1 ..= Ез ФЗК ' !3 =" 01 — = 27.968 де9 01 Ез 105 Угловые координаты коро- мысла, соответствующие трем положениям механизма: Углы поворота кривошипа, соответствующие переходам из первого положения во второе и третье: 71 ..= 70 бе9 рад у2 .'-— 90 бе9 рад 73 .'=120 бе9 Рад Ф 12 40'де9 Рвд Ф13:= 80 де9 рад 02 02 =Е4 — = 14.459 де9 03 03:= Ез — = ккозз де9 Построим схему механизма в заданных положениях: о оз оз о.з хмхг,хз П1.5.
Проектирование механизма с качающимся цилиндром (см. рис. 1.9). Относительная длина цилиндра !а:= 1.3 м Решение. Запишем систему уравнений, определяющих линейные и угловые координаты всех точек механизма в начальном и конечном положениях. Добавим к ним уравнения, связывающие неизвестные параметры. Начальные значения параметров и Сг=б !1г=0 Ф1Н:= — ФЗН:=0 3 Выполним процедуру О!чеп-Е!пд. Построим схему механизма в начальном и конечном положениях: 61неп 0 1„ сов(Ф,) 0 11 1п(Ф1) хн:= Ун = 0 11 сов(Ф1+ 0) 0 у .= 11 8(п(Ф1+Р) 13 " "'~ хк.= "С уз(11:= 11'81п (11 в(1):= 11.сов((3 (:= Ф1 Ф1 + П Ф1 + н 11 = 0.207 о.з Ф1Н вЂ” = 45.44 бее Ф1н:= "г ФЗН вЂ” = -34.56 бес ФЗН:= Рз 4ЗК вЂ” = -25.707 бед Фзк:= п4 о -оз 13 = 0.20 13:= ~з 1'~~8(Ф 1Н) + 3'сов(Ф ЗН) "С 11 "п(Ф 1Н) ' 1З "п(Ф ЗН) = УС 11 сов(Ф 1Н+ Р) + (13+ 17) сов(Ф Зк) = "С 11нип(,1НФ 0)+(13Ф ~)'~п(ФЗК) = уС о = =+ Ф1НФ О -ФЗН 2 ~101("С 11 Ф1Н ФЗН 4 ЗК 1З) хС:= "о хС = 0.359 "н о.г ЮВ нк О.О тв('1 оз о оз о.г оз ои хг,хг,к 00 Проложение 2 Построение характеристик сил и определение приведенных моментов Еор(з) ' — 1)п1егр(вз, Ер, в) з:= 0,.0002..
1.0 Еох .= ЕЗР В рассматриваемых ниже примерах механические характеристики сил, являющиеся функциями положения, заданы в среде МарпСАО в виде гармонической функции. Для конкретных агрегатов функции положения вычислены по результатам кинематического синтеза. Полагается, что исполнительный орган перемещается в горизонтальном направлении, причем прямой ход соответствует его движению направо. Нулевому углу поворота кривошипа соответствует крайнее левое положение исполнительного органа. 50 о Рзр(з) Рох 50 П2.1.
Определение механической характеристики и приведенного момента сопротивления механизма строгального станка -1 00 о 0.2 0.4 О.б 0 8 1 Исходные данные зс(Ф] 0.5 Решение. Зададим функцию положения исполнительного органа: хс(1):= — сов(1) + 2 чпс(1):= — хс(1) ф;= 0,.1.. 2я )7 д 2 д( с( ):= ох ! Е р(ОС(1)) 11 ч с(1) и 0 (Ф) г «бс(Ф) о ф:= 0,.005 .. 2я 0 ЗО 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 Ф бев РО(Ф) 0 Запишем формулы для расчета зависимости силы резания от положения исполнительного органа. Силу резания зададим в виде кусочно линейной функции с большой крутизной наклона ветвей, соответствующих началу и окончанию процесса резания.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
