Теория механизмов и машин. Курсовое проектирование под ред. Г.А.Тимофеева, Н.В.Умнова 2012г (932776), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Указаны основные допущения, принятые на том или ином этапе исследования, причем каждое такое допущение распространяется и на все последующие этапы. Проектирование кинематической схемы. На этом этапе исходными данными являются заданные структурная схема рычажного механизма и некоторые кинематические параметры.
Основная задача— определение недостающих размеров механизма. Кинематический анализ. На этом этапе исходными данными являются структурная схема рычажного механизма и размеры звеньев, полученные на первом этапе. Основные задачи: 1) анализ функций положения звеньев, траекторий точек и центров масс звеньев; 2) определение кинематических функций: функций положения, кинематических передаточных функций скорости и ускорения (аналогов скорости и ускорения) центров масс каждого звена; функций углового положения (аналогов угловой скорости и углового ускорения звеньев); 3) определение крайних положений механизма и хода выходного звена (для цикловых механизмов).
Решение задач этого этапа выполняют как в расчетно-пояснительной записке, так и на первом листе курсового проекта. В расчетно-пояснительной записке проводят вывод необходимых формул и приводят результаты расчетов. На этом же листе строят план положений механизма и график перемещения выходного звена. Также в виде графиков отображают найденные кинематические функции. Исследование положений выходных звеньев и аналогов скоростей и ускорений следует выполнять не менее чем в двенадцати положениях начального звена меха- низма.
Кинематическому анализу предшествует структурный анализ рычажного механизма, цель которого — выявить особенности строения механизма, определяющие последовательность проведения его кинематического и динамического исследований. Определение реального закона движения механизма под действием заданных сил.
На этом этапе исходные данные включают данные по кинематике, полученные на предыдущем этапе, кинетические параметры механизма (значения масс и моментов инерции звеньев), силу (или момент) полезного сопротивления и движущую силу, заданные графически или в ином виде, а также требуемое значение средней угловой скорости главного вала и коэффициент неравномерности хода для цикловых машин.
Основные задачи: 1) построение динамической модели машины; 2) численный анализ параметров динамической модели; 3) расчет работы сил сопротивлений и движущих сил; 4) численный анализ угловой скорости и углового ускорения главного вала машины; 5) оценка неравномерности хода машины, определение момента инерции маховика и изменения угловой скорости главного вала за цикл; 6) в случае анализа установившегося движения определяют, кроме того, момент и мощность электрического двигателя и выбирают его для рабочих цикловых машин, а также оценивают влияние статической характеристики двигателя на кинематические параметры машины (только йервая итерация). В расчетно-пояснительной записке дают вывод формул приведенных моментов инерции машины, сил сопротивлений и движущих сил (задача 1), расчетную часть задач 4 и 5.
На листе решают задачу 3 и частично — задачу 4, результаты решения задач 2 и 4 отображают в виде графиков. Кинетостатический анализ. Исходными данными на этом этапе служат кинематическая схема механизма и реальный закон движения начального звена, которое в большинстве случаев является ведущим (см. далее гл. 4). Задача — определение реакций в кинематических парах и уравновешивающего момента на начальном звене.
Результаты вычислений отображают на втором листе проекта и в расчетно-пояснительной записке. Третий лист проекта посвящен синтезу планетарного зубчатого механизма с заданной структурной схемой и выбору параметров зубчатого зацепления открытой зубчатой передачи (см. далее гл. 5, 6). Прн проектировании зубчатого зацепления и зубчатой передачи на третьем листе в расчетно-пояснительной записке приводят результаты расчета по выбору оптимального смещения при нарезанин зубчатых колес. Непосредственно на листе изображают станочное зацепление шестерни и зубчатое зацепление шестерни с колесом.
Масштаб изображения колес следует выбирать достаточно крупным, чтобы высота изображаемых зубьев колес составляла 60...80 мм. Процесс построения укороченной и удлиненной эвольвент в станочном зацеплении в записке не описывают. На этом же листе приводят графики качественных показателей, на основе которых осуществлялся выбор оптимального смещения. Также на третьем листе в произвольном масштабе изображают синтезированную планетарную зубчатую передачу.
На схеме передачи строят кинематические диаграммы, позволяющие графически оценить передаточное отношение спроекгированной передачи. Процесс подбора зубьев отражается в пояснительной записке. На четвертом листе проектируют кулачковый механизм (см. далее гл. 7): строят кинематические диаграммы движения толкателя (графики аналогов его ускорения, скорости и перемещения).
На листе графически определяют минимальный радиус центрового профиля кулачка. По полученным данным строят центровой (теоретический) и рабочий (практический) профили кулачка, график зависимости углов давления от угла поворота кулачка. Все необходимые расчеты обязательно приводят в расчетно-пояснительной записке. Все графики на листах проекта должны быть выполнены в достаточно крупном масштабе, чтобы при необходимости можно было без большой погрешности определить любое промежуточное значение функции.
При графическом изображении физических величин масштаб обычно обозначают буквой «и» с индексом, указывающим, к какой величине он относится. Например, масштаб длин )г/, мм/м, масштаб сил ц~, мм/Н, и т. д. Графики строят по дискретно заданным значеням величин (по точкам), тогда как на самом деле они представляют собой гладкие функции (кроме специально оговоренных случаев). Интерполяцию значений проводят приближенно или с помощью математических средств (например, сплайн-методами МагЬСАП). Очень важно, чтобы при интерполяции не искажалась физическая природа отображаемых процессов. Об этом будет более подробно указано в соответствующих разделах пособия (см. далее гл.
3). Примеры выполнения отдельных разделов курсового проектирования с помощью программы МагЬСАП приведены в приложениях 1-6. В приложении 7 содержатся образцы листов курсовых проектов, выполненных студентами МГТУ им. Н.Э. Баумана с использованием графических пакетов Ац1оСАП и КОМПАС. В приложении 8 представлены основные технические характеристики электродвигателей, в приложении 9 — вопросы для подготовки к защите. В течение последних семи лет на кафедре «Теория механизмов и машин» МГТУ им. Н.Э. Баумана широко используется математический пакет МагЬСАП, который студенты успешно применяют при курсовом проектировании.
Так как МагЬСАП не позволяет использовать традиционные обозначения величин, студент должен самостоятельно ввести их в соответствии с принятыми в учебном пособии. Исходные данные к курсовому проектированию приведены в сборниках заданий, а также на сайте кафедры «Теория механизмов и машин» МГТУ им.
Н.Э. Баумана: Ьцр://гппп-цшк.Ьшзш.гц. Программы по отдельным разделам курсового проектирования, разработанные на кафедре, можно также найти на сайте Ьцр://1пип.Ьшзш.гц. 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕДОСТАЮЩИХ РАЗМЕРОВ МЕХАНИЗМА С УЧЕТОМ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ УСЛОВИЙ Цель кинематического синтеза — определение геометрических параметров кинематической схемы механизма по его заданным кинематическим свойствам. При проектировании механизма принят ряд традиционных допущений. Допущение 1.
Звенья механизма представляют собой абсолютно твердые тела. Допущение 2. Все кинематические пары плоского рычажного механизма (вращательные или поступательные), независимо от особенностей их конструктивного исполнения, — одноподвижные пары У класса. Допущение 3. Зазоры в кинематических парах отсутствуют. Необходимость предварительного выполнения кинематического синтеза рычажного механизма обусловлена тем, что в заданиях к курсовому проектированию приведены не все геометрические размеры механизма, поэтому для их определения приходится использовать дополнительные кинематические характеристики.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
