Теория механизмов и машин (831194)
Текст из файла
Московский государственный технический университетимени Н.Э. БауманаТЕОРИЯ МЕХАНИЗМОВ И МАШИНСБОРНИК ЗАДАЧИздательство МГТУ им. Н.Э. БауманаМосковский государственный технический университетимени Н.Э. БауманаТЕОРИЯ МЕХАНИЗМОВ И МАШИНСБОРНИК ЗАДАЧРекомендовано Научно-методическим советомМГТУ им. Н.Э Баумана в качестве учебного пособияПод редакцией И.Н. ЧернышевойМоскваИздательство МГТУ им.
Н.Э. Баумана2010УДК 621.01ББК 34.41Т34Рецензенты: М.М. Ильин, Ю.С. ИвановвТеория механизмов и машин. Сборник задач : учеб.Т34 пособие / В.В. Кузенков, И.В. Леонов, В.В. Панюхин и др. ;под ред И.Н. Чернышевой. — М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010. — 63, [1] c. : ил.В учебном пособии представлены типовые задачи и решения некоторых из них по дисциплине «Теория механизмов и машин», охватывающие основные разделы по структуре, кинематическому синтезуи анализу механизмов, определению закона движения механизма, кинетостатике, а также по синтезу и анализу зубчатых, планетарных икулачковых механизмов.Для студентов 2-го и 3-го курсов, изучающих дисциплины «Теория механизмов и машин» и «Основы проектирования машин».УДК 621.01ББК 34.41Учебное изданиеКузенков Владимир ВасильевичЛеонов Игорь ВладимировичПанюхин Виктор ВадимовичСамойлова Марина ВалерьевнаЧернышева Ирина НиколаевнаТЕОРИЯ МЕХАНИЗМОВ И МАШИНСБОРНИК ЗАДАЧРедактор Е.К.
КошелеваКомпьютерная верстка С.А. СеребряковойПодписано в печать 29.03.2010. Формат 60×84/16.Усл. печ. л. 3,72. Изд. № 117. Тираж 200 экз. Заказ.Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана.Типография МГТУ им. Н.Э. Баумана.105005, Москва, 2-я Бауманская ул., 5.© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 20102Глава 1. МЕХАНИЗМЫ С НИЗШИМИКИНЕМАТИЧЕСКИМИ ПАРАМИ1.1.
Структура механизмов. Устранение избыточных связейЗадачи 1 – 4Даны структурные схемы плоских рычажных механизмов снизшими кинематическими парами, в которых первичный механизм состоит из звеньев 0 и 1 (рис. 1 – 4). Заданная подвижностьмеханизмов W0 = 1.Рис. 1Рис. 3Рис. 2Рис. 43Определить число степеней свободы механизмов и преобразовать их структурные схемы путем введения новых или удаленияимеющихся звеньев и кинематических пар таким образом, чтобымеханизмы обрели заданную подвижность.Задачи 5 – 8Даны структурные схемы плоских четырехзвенных рычажныхмеханизмов с низшими кинематическими парами (рис.
5 – 8).Рис. 5Рис. 6Рис. 7Рис. 8Преобразовать данные схемы в структурные схемы плоскихшестизвенных рычажных механизмов с низшими кинематическими парами таким образом, чтобы число степеней свободы механизмов не изменило бы своего значения.41.2. Проектирование кинематических схемплоских рычажных механизмовЗадача 9Дана схема плоского кривошипно-ползунного механизма,длины звеньев которого связанысоотношением l2 = 4l1 . Угловаяскорость кривошипа постоянна иравна ω1 = 2π рад/с. Средняя скорость ползуна V3 ср = 0,2 м/с.Определить длины звеньев1 и 2.Рис.
9Задача 10Дана схема плоского кривошипно-ползунного механизма, длины звеньев которогосвязаны соотношением l2 = 2l1.Частота вращения кривошипапостоянна и равна n1 = 60 об/с.За время поворота кривошипа изРис. 10положения ϕ1 = 0° в положениеϕ1 = 90° ползун перемещается из положения C1 в положение C2 сосредней скоростью VС ср = 30,43 м/с.Определить длины звеньев 1 и 2.Задача 11Дана схема плоского кулисного механизма, рабочий ход которого осуществляется при повороте кулисы 3 по ходу часовойстрелки. Длина кривошипа l1 = 0,1 м.
Коэффициент изменения средней угловой скорости кулисы при холостом и рабочем ходахKω = 2.Определить межосевое расстояние lAD.Рис. 115Задача 12Дана схема плоскогокулисного механизма, кривошип которого имеетдлину l1 = 0,1 м, причемl1 = 4lAD. Цилиндрическийшарнир B расположен посередине кулисного камня2 длиной l2 = 0,05 м.Рис. 12Определить минимальную длину кулисы 3, обеспечивающуюнепрерывный контакт между звеньями 2 и 3 по всей длине кулисного камня.1.3. Кинематика плоских рычажных механизмовЗадача 13Дана схема плоского рычажного механизма. Угловая скоростькривошипа постоянна и равна ω1 = 10 рад/с, координата yC = 0,2 м.Заданному положению механизмасоответствует угол ϕ1 = 45°.Рис. 13Получить зависимости дляопределения функций положенияи аналогов скоростей механизма.Для заданного положения найтизначения этих функций и скоростьзвена 3, используя формулу перехода от аналога к истиннойскорости.Задача 14Дана схема плоского рычажного механизма.
Угловая скоростькривошипа постоянна и равна ω1 = 20 рад/с, его длина l1 = 0,1 м,координата xS3 = 0 . Заданному положению механизма соответст-вует угол ϕ1 = 30°.6Получить зависимости для определения функций положения и аналогов скоростей механизма. Для заданного положения найти значения этихфункций и скорость звена 3, используя формулу перехода от аналога кистинной скорости.Рис. 14Задача 15Рис. 15Дана схема плоского рычажногомеханизма. Длина кривошипа l1 == 0,1 м, координата yK = 0. Заданномуположению механизма соответствуют угол ϕ1 = 45° и угловая скоростькривошипа ω1 = 10 рад/с.Определить для заданного положения механизма скорость звена 3 методом построения плана скоростей.Задача 16Дана схема плоского рычажного механизма, в котором lBS3 = 0,1 м, xS3 == 0. Заданному положению механизмасоответствуют угол ϕ1 = 60° и угловаяскорость кривошипа ω1 = 10 рад/с.Определить для заданного положения механизма скорость звена 3 методомпостроения плана скоростей.Рис.
1671.4. Динамика плоских рычажных механизмов1.4.1. Прямая задача динамикиЗадача 17Дана схема плоского рычажного механизма, в котором lAB == 0,1 м, lBC = 0,3 м. Угловая скорость звена 1 постоянна и равнаω1 = 17,32 рад/с. Масса звена 2 m2 = 20 кг, момент инерции этогозвена относительно центра масс S2 равен J2S = 0,19 кг⋅м2. Заданному положению механизма соответствует угол ϕ1 = 90°.Н·мРис. 17Определить для заданного положения механизма величину инаправление главного вектора и главного момента сил инерциизвена 2.Задача 18Дана схема плоского рычажного механизма, длины звеньев которого равны l1 = 0,1 м, l2 = 0,4 м.
Угловая скорость звена 1 постоянна и равна ω1 = 19,68 рад/с. Момент инерции звена 2 относительно центра масс S2 равен J2S = 0,2 кг⋅м2, масса звена 3 m3 =10 кг.Заданному положению механизма соответствует угол ϕ1 = 90°.Рис. 188Определить для заданного положения механизма величину инаправление главного момента сил инерции звена 2 и главноговектора сил инерции звена 3.Задача 19Рис. 19Дана схема плоского рычажного механизма, длинызвеньев которого равны l1 == 0,1 м, l2 = 0,4 м. Угловая скорость кривошипа постоянна иравна ω1 = 10 рад/с. Масса звена 3 m3 = 10 кг.Определить угол поворота кривошипа, при котором главныйвектор сил инерции звена 3 достигает максимального значения инайти это значение.Задача 20Дана схема плоского кулисного механизма, в котором l1 = 0,1 м, lAD == 0,2 м.
Угловая скорость кривошипапостоянна и равна ω1 = 10 рад/с. Массазвена 3 m3 = 10 кг, момент инерции этого звена относительно центра масс S3равен J3S = 0,3 кг⋅м2.Рис. 20Определить главный вектор и главный момент сил инерции звена 3 в заданном положении.Задача 21Дана схема плоского рычажного механизма, в котором l1 == 0,1 м; l2 = 0,2 м; lBS2 = 0,1 м; l3 = 0,2 м.
Угловая скорость криво-шипа постоянна и равна ω1 = 20 рад/с. Массы звеньев соответственно равны: m1 = 10 кг, m2 = 20 кг, m3 = 30 кг, моменты инерциизвеньев относительно центров масс равны J1S = 0,1 кг⋅м2, J2S = J3S == 0,2 кг⋅м2.9Заданному положению механизма соответствуют угловые координаты звеньев ϕ1 = ϕ3 = 90°.Определить величины и направления главных векторов и главных моментов сил инерции звеньевв заданном положении.Рис. 21Задача 22Дана схема плоского рычажного механизма, длина кривошипа которого равна l1 =0,1 м. Угловая скорость кривошипа постоянна и равна ω1 = 13,16 рад/с.
К звену 3 приложен внешний момент M3 = 153,2 Н⋅м. Момент инерции этого звена относительно центра масс S3 равен J3S = 0,2 кг⋅м2.Определить величину, направление иточку приложения вектора реакции в поступательной кинематической паре в заданномположении механизма, пренебрегая массамизвеньев 2 и 3 и моментом инерции звена 2.Рис. 22Задача 23ω1Рис. 2310Дана схема плоского четырехшарнирного механизма, длины звеньев которого равны l1 = 0,1 м, l2 = l3 = 0,2 м.К звену 3 приложен внешний моментM3 = 10 Н⋅м. В середине этого звенаперпендикулярно ему приложена силаF3 = 100 Н. Заданному положению механизма соответствуют угловые координаты звеньев ϕ1 = ϕ3 = 90°.Определить величину реакции вкинематической паре D, пренебрегаямассами и моментами инерции звеньев.Задача 24Дана схема плоского четырехαшарнирного механизма, длины звеньев которого равны l1 = 0,1 м, l2 = l3 == 0,2 м.
Внешние силы F2 = F3 = 100 Нприложены в середине звеньев 2 и 3αсоответственно и направлены под уг⎯F3лом α = 135°. Заданному положениюмеханизма соответствуют угловыеРис. 24координаты звеньев ϕ1 = ϕ3 = 90°.Определить величины реакций в кинематических парах иуравновешивающий момент M1, приложенный к звену 1, пренебрегая массами и моментами инерции звеньев.Задача 25Дана схема плоского кривошипноползунного механизма, в котором l1 == 0,1 м, l2 = 2lCD = 0,2 м. Внешняя силаω1F3 = 1000 Н приложена к звену 3 и направлена параллельно оси x.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
