Звено 3

;

;

.

Звено 2

;

;

.

Звено 1

;

;

.

где ;

;

;

;

;

;

;

и - суммарные моменты сил трения, действующие на звенья 2 и 1.

Вертикальное расположение КПМ

На рис.4.7 представлены схемы КПМ с вертикальным положением направляющей ползуна 3 для двух признаков сборки механизма ( и ).

Ось Х направлена вертикально вверх и совпадает с направляющей ползуна. Ось У составляет с осью Х правую систему координат.

Рис.4.7. Схема КПМ с вертикальными направляющими ползуна

В точке D приложена сила сопротивления . Координаты т. D следующие:

; .

Рабочий ход ползуна для двух схем механизма соответствует углу поворота кривошипа от до (). При этом сила сопротивления на звене 3 изменяется по закону, представленному на рис. 4.8 (закон справедлив только для КПМ с вертикальной направляющей ползуна).

Здесь - максимальное значение силы сопротивления; - ход ползуна, а =0,1 ; в =0,1 .

Рис.4.8. Закон изменения силы сопротивления для вертикального положения КПМ

Наклон прямых АВиСDне задается, а зависит от расположения двух соседних точек AиB или CиDмашинного расчета (определяется числом расчетных точек N, заданных для расчета на ЭВМ).

4.2.2. Расчет на ПК по программе А2Т

Исходные данные для программы А2Т представлены в табл. 4.2.

Таблица 4.2

0,175	1,4	+1	0,005	12,56	0,7
	10,5	0,22			0,2
1,575		1,4		1,225
N	KON

Новые параметры в таблице обведены рамкой:

rf- произведение радиуса цапфы и коэффициента трения во вращательной паре – одинаково для всех вращательных кинематических пар V класса;

- коэффициент трения в поступательной паре;

- координата У точки D на схеме механизма;

- максимальное значение силы сопротивления;

PR в - признак вертикальности, характеризующий расположение механизма: для горизонтальной направляющей ползуна PR в =0, а для вертикальной направляющей ползуна PR в =1.

Для вертикального расположения механизма все данные строчки 3 равны нулю.

Для горизонтального расположения механизма параметры и PR в всегда равны нулю.

Параметр может принимать любые значения, как для вертикального, так и для горизонтального положений механизма.

Расчет по программе А2Т проведен для значений параметров, указанных в табл.4.2. Исходные данные отличаются от данных рассмотренного выше примера признаком сборки и силовой нагрузкой.

Печать результатов расчета

В варианте программы силового расчета с учетом трения, зависящего от величины реакций, (шифр А2Т) на печать выведены результаты двух итераций: для первой итерации напечатаны значения лишь сил реакций, для второй итерации – значения параметров кинематического и силового расчетов.

1-я итерация

строка 1
строка 2

2-я итерация

строка 1
строка 2
строка 3
строка 4

Образец распечатки приведен в приложении 2.

На рис.4.9 и 4.10 приведены результаты расчета силовых характеристик механизма: годограф силы реакции и зависимость уравновешивающего момента от положений кривошипа для двух итераций. Как следует из рисунков, учет переменной составляющей трения в кинематических парах приводит к изменению значений силовых параметров до 30%.

Рис.4.9. Годограф силы

Рис.4.10. Зависимость уравновешивающего момента от положения

кривошипа сть зма: годограф силы реакциита силовых харак, для второй итерации - значения Таблица 4.2

5. ОФОРМЛЕНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Содержание курсового проекта (курсовой работы) должно быть отражено в пояснительной записке и на листе ватмана формата А1.

Титульный лист пояснительной записки оформляется по образцу, приведенному в приложении 3.

Пояснительная записка должна содержать полную информацию по расчету КПМ: техническое задание; технические условия, включающие структурную схему механизма и таблицу исходных данных; кинематический синтез схемы механизма; описание методов кинематического и силового расчетов КПМ; формулы и пояснения к ним; расчеты всех требуемых кинематических и силовых параметров с записью их размерностей; анализ результатов; рисунки, иллюстрирующие расчеты- схемы механизма, планы скоростей, ускорений, сил, кинематические характеристики звеньев, годографы сил и т.д., как это показано в учебном пособии; распечатка программы.

Лист ватмана отображает основные этапы расчета, повторяя частично содержание пояснительной записки.

На листе должны быть представлены следующие результаты: схема механизма для 8 положений начального звена с траекториями движений точек А, В, ; схемы механизма в расчетном положении, иллюстрирующие кинематический расчет механизма аналитическим и графическим методами, а также силовой расчет механизма; планы скоростей, ускорений и сил; кинематические характеристики выходного звена 3; годограф силы реакции ; график изменения уравновешивающего момента в зависимости от угла .

Лист должен быть выполнен в соответствии с требованиями ГОСТов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Для примера расчета получены следующие результаты.

1. Вычислены кинематические характеристики ведомых звеньев механизма, позволяющие сделать вывод о рациональности его параметров.

2. Получены силы и моменты сил, действующие на звенья механизма, позволяющие сделать их расчет на прочность при конструировании.

3. Выявлено влияние сил трения в кинематических парах механизма, позволяющее оценить его коэффициент полезного действия (КПД).

4. Вычислен уравновешивающий момент, позволяющий оценить потребную мощность для его привода. Для приведенного примера без учета потерь на трение она будет

Вт.

При подборе электродвигателя следует учесть КПД механизма.

Приложение 1

Образец распечатки результатов расчета на РС по программе AN2

.1750	1.4000	-1.0000	.0000	12.5600	.7000
7.0000	10.50000	.2200	1.0000	.0000	60.0000
1.5750	300.000	1.40000	300.0000	1.2250	200.0000
УГОЛ ПОВОРОТА КРИВОШИПА =.000 ГРАДУСОВ
1.5750	.0000	-31.0577	3.1416	-1.5700	.0000
.8750	.0000	.0000	.0000	-29.3323	.0000
-419.7572	34.3350	283.1011	34.3350	.0000	68.6700
.0000	68.6700	-419.1011	34.3350	6.0086	60.6700
УГОЛ ПОВОРОТА КРИВОШИПА = 15.000 ГРАДУСОВ
1.5683	-.6376	-29.6597	3.1092	-1.5173	5.0319
.8687	.0226	-.6032	1.0616	-28.1629	-3.5726
-396.8919	26.6782	268.4214	16.9836	.0000	59.9943
.0000	59.9943	-396.8919	26.6782	22.4862	60.0000
УГОЛ ПОВОРОТА КРИВОШИПА = 30.000 ГРАДУСОВ
1.5488	-1.2182	-25.6472	3.0791	-1.3623	9.7627
.8502	.0437	-1.1586	.8518	-24.7778	-6.9017
-331.0651	16.1270	226.2909	4.2309	.0000	53.6179
.0000	53.6179	-331.0651	16.1270	31.4123	60.0000
УГОЛ ПОВОРОТА КРИВОШИПА = 45.000 ГРАДУСОВ
1.5183	-1.6921	-19.5437	3.0531	-1.1145	13.8881
.8210	.0619	-1.6232	.7771	-19.5278	-9.7605
-230.1336	1.1795	162.1088	-.8331	.0000	51.0859
.0000	51.0859	-230.1336	1.1795	28.6235	60.0000
УГОЛ ПОВОРОТА КРИВОШИПА = 60.000 ГРАДУСОВ
1.4793	-2.0232	-12.0781	3.0331	-.7896	17.1104
.7834	.0756	-1.9634	.5495	-12.9408	-11.9541
-105.7304	-17.4251	-83.8180	2.4162	.0000	52.7106
.0000	52.7106	-105.7304	-17.4251	14.4992	60.0000
УГОЛ ПОВОРОТА КРИВОШИПА = 75.000 ГРАДУСОВ
1.4351	-2.1923	-4.1381	3.0206	-.4093	19.1673
.7402	.0845	-2.1577	0.2844	-5.6416	-13.3331
28.7339	-36.7581	.4447	12.0964	.0000	57.5507
.0000	57.5507	28.7339	-36.7581	-6.5220	60.0000
УГОЛ ПОВОРОТА КРИВОШИПА = 90.000 ГРАДУСОВ
1.3890	-2.1980	3.4781	3.0163	.0000	19.8751
.6945	0.0875	-2.1982	.0000	1.7391	-13.8034
160.3690	-52.6469	-79.5255	24.6928	.0000	63.8488
.0000	63.8488	160.3690	-52.6469	-28.0646	60.0000
УГОЛ ПОВОРОТА КРИВОШИПА = 105.000 ГРАДУСОВ
1.3445	-2.0539	10.1523	3.0206	0.4093	19.1673
.6496	.0845	-2.0885	-.2844	8.6487	-13.3331
278.8154	-61.0922	-149.6042	36.4305	.0000	69.7177
.0000	69.7177	278.8154	-61.0922	-44.3631	60.0000

Приложение 2

Образец распечатки результатов расчёта на РС по программе А2Т

0.1750	1.4000	1.0000	0.0050	12.5664	0.7000
7.0000	10.50000	0.2200	0.0	0.0	0.2000
1.5750	1400.0000	1.4000	1400.0000	1.2250	1100.0000
	0.0	0.0
УГОЛ ПОВОРОТА КРИВОШИПА = 0.0 ГРАДУСОВ
-1535.2461	34.3350	1353.8923	54.3349	0.0000	768.6680
-0.0004	-631.3279	-1532.2461	54.3350	6.0086
-1.2250	0.0	-24.1805	0.0	1.5700	0.0
-0.5285	0.0000	-0.0000	1.0994	-25.9077	-0.0000
-1015.2449	33.6875	1653.98.11	34.9855	153.7340	730.2112
126.2652	-600.2239	-1815.2449	33.6875	21.2516	1099.9973
УГОЛ ПОВОРОТА КРИВОШИПА = 15.000 ГРАДУСОВ
-1550.4880	-31.0537	1362.12430	74.9602	0.0005	797.3167
-0.0004	-619.6214	-1538.4888	-31.0537	64.4340
-1.2362	-0.5004	-23.6967	0.0324	1.5101	-5.0370
-0.5506	0.0226	-0.5345	1.0621	-25.1950	-3.5762
-1821.8760	-40.8500	1645.5119	84.4872	159.4630	771.2112
123.9239	-583.7190	-1821.8760	-40.8508	91.0015	1113.3093
УГОЛ ПОВОРОТА КРИВОШИПА = 30.000 ГРАДУСОВ
-1545.5911	-93.0946	1384.1565	113.4035	0.0005	840.7500
-0.0004	-624.3416	-1545.5911	-93.0946	121.1303
-1.2457	-0.9803	-22.1917	0.0628	1.3630	-0.7726
-0.5471	0.0438	-1.0399	0.9522	-23.0621	-6.9837
-1838.6009	-112.0152	1677.1743	132.3242	168.1505	818.6467
124.8699	-583.3176	-1838.6089	-112.0152	159.3857	1151.1440
УГОЛ ПОВОРОТА КРИВОШИПА = 45.000 ГРАДУСОВ
-1349.2106	-147.6787	1412.7480	147.9560	0.0006	893.8520
-0.0004	-642.8916	-1349.2156	-147.6787	173.4313
-1.2700	-1.4170	-19.3271	0.0005	1.1151	-13.0022
-0.5733	0.0619	-1.4060	0.7775	-19.5340	-9.7704
-1856.5645	-173.4393	1719.5269	175.7166	178.7711	875.4553
128.5779	-506.7341	-1856.5645	-175.4593	223.5909	1207.4426

Приложение 3

Министерство образования и науки

Российской Федерации

Казанский государственный технический университет

им. А. Н. Туполева

Кафедра основ конструирования

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ (КУРСОВОЙ РАБОТЕ) ПО ТММ

Выполнил: студ. гр. ……………

……………………….

Принял: ………………………….

Казань 2008

Список литературы

1. Фролов К.В. и др. Теория механизмов и механика машин: Учеб. для втузов. – М.: Высшая школа, 2001. 496 с.

2. Попов С.А., Тимофеев Г.А. Курсовое проектирование по теории механизмов и механике машин. – М.: Высшая школа, 2002. 412 с.

Дата добавления: 2014-12-07