Курсовая работа : Кинематический и силовой анализ рычажного механизма 


Полнотекстовый поиск по базе:

Главная >> Курсовая работа >> Промышленность, производство


Кинематический и силовой анализ рычажного механизма




Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Курсовой проект

на тему:

«Кинематический и силовой анализ рычажного механизма»

Иваново 2009

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту на тему:

«Кинематический и силовой анализ рычажного механизма»

Выполнил:

Принял:

Иваново 2009

СОДЕРЖАНИЕ

ЗАДАНИЕ

1 СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ

2 ПЛАН ПОЛОЖЕНИЙ

Метод Зиновьева

3 КИНЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

Положение 1

Положение 2

Положение 3

Положение 4

Положение 5

Положение 6

Сводная таблица результатов кинематического анализа

4 СИЛОВОЙ АНАЛИЗ

Силовой анализ рычажного механизма методом планов сил

Силовой анализ рычажного механизма методом Жуковского

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ

Схема рычажного механизма

По структурной формуле Чебышева для плоского механизма подсчитаем степень подвижности механизма [1]:

, (1)

где - число подвижных звеньев, =3;

- число вращательных или поступательных пар, =4;

- число высших кинематических пар, =0.

По формуле (1) получаем

.

Механизм имеет 1 степень свободы.

2. Формулы строения механизма.

.

Механизм является механизмом 2-го класса.

2 ПЛАН ПОЛОЖЕНИЙ

; (м); (м); (м); (м); (мин-1).

(мм);

(мм);

(мм);

(мм).

; ; ; ; ; ;

; ; ; ; ; ;

; ; ; ; ;

Метод Зиновьева

где (м), (м), (м), (м).

3 КИНЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

Положение 1

План скоростей.

(рад/с);

(м/с);

(м/(с·мм)); ;

(м/с); _|_CD _|_CB

(м/с);

(рад/с);

(рад/с);

План ускорений.

(м/с2); ;

(м/(с2·мм));

(м/c2); _|_CD _|_CB

(мм);

(м/c2);

(мм);

(м/c2);

(м/c2);

(рад/c2);

(рад/c2);

Метод Зиновьева.

Положение 2

План скоростей.

(рад/с);

(м/с);

(м/(с·мм)); ;

(м/с); _|_CD _|_CB

(м/с);

(рад/с);

(рад/с);

План ускорений.

(м/с2); ;

(м/(с2·мм));

(м/c2); _|_CD _|_CB

(мм);

(м/c2);

(мм);

(м/c2);

(м/c2);

(рад/c2);

(рад/c2);

Метод Зиновьева.

Положение 3

План скоростей.

(рад/с);

(м/с);

(м/(с·мм));

(м/с); _|_CD _|_CB

(м/с);

(рад/с);

(рад/с);

План ускорений.

(м/с2); ;

(м/(с2·мм));

(м/c2); _|_CD _|_CB

(мм);

(м/c2);

(мм);

(м/с2);

(м/с2);

(рад/с2);

(рад/с2).

Метод Зиновьева.

Положение 4

План скоростей.

(рад/с);

(м/с);

(м/(с·мм)); ;

(м/с); _|_CD _|_CB

(м/с);

(рад/с);

(рад/с);

План ускорений.

(м/с2); ;

(м/(с2·мм));

(м/c2); _|_CD _|_CB

(мм);

(м/c2);

(мм);

(м/с2);

(м/с2);

(рад/с2);

(рад/с2).

Метод Зиновьева.

Положение 5

План скоростей.

(рад/с);

(м/с);

(м/(с·мм)); ;

(м/с); _|_CD _|_CB

(м/с);

(рад/с);

(рад/с);

План ускорений.

(м/с2); ;

(м/(с2·мм));

(м/c2); _|_CD _|_CB

(мм);

(м/c2);

(мм);

(м/с2);

(м/с2);

(рад/с2);

(рад/с2).

Метод Зиновьева.

Положение 6

План скоростей.

(рад/с);

(м/с);

(м/(с·мм)); ;

(м/с); _|_CD _|_CB

(м/с);

(рад/с);

(рад/с);

План ускорений.

(м/с2); ;

(м/(с2·мм));

(м/c2); _|_CD _|_CB

(мм);

(м/c2);

(мм);

(м/с2);

(м/с2);

(рад/с2);

(рад/с2).

Метод Зиновьева.

Сводная таблица результатов кинематического анализа

 

1

2

3

4

5

6

φ1

33,00

115,00

185,00

263,00

305,00

353,00

φ2

33,00

43,00

76,00

81,00

79,00

43,00

32,50

41,23

77,98

79,78

78,40

45,67

1,52

4,12

-2,61

1,51

0,76

-6,21

φ3

41,00

69,00

87,00

98,00

90,00

58,00

40,49

67,58

88,35

100,42

92,27

57,80

1,24

2,06

-1,55

-2,47

-2,52

0,34

ω2

11,02

-26,24

-24,15

-11,02

27,29

78,21

10,90

-25,78

-23,97

-12,04

28,30

77,50

1,11

1,77

0,73

-9,23

-3,68

0,91

ω3

0,00

-35,20

-32,85

0,00

39,89

82,13

-0,16

-35,84

-33,48

-0,34

40,32

81,48

0,00

-1,82

-1,91

0,00

-1,07

0,79

ε2

6191,09

629,60

-1364,14

-4407,22

-6978,10

3148,01

6184,07

633,70

-1305,57

-4289,54

-6587,47

3058,94

0,11

-0,65

4,29

2,67

5,60

2,83

ε3

9030,48

234,56

-2873,33

-5101,63

-6626,26

5512,11

8947,74

224,95

-2762,77

-5012,84

-6126,35

5165,00

0,92

4,10

3,85

1,74

7,54

6,30

4. СИЛОВОЙ АНАЛИЗ

Силовой анализ рычажного механизма методом планов сил

Силовой анализ рычажного механизма методом планов сил 2-го положения механизма.

Выше ранее был произведен кинематический анализ этого положения, откуда мы найдем скорости и ускорения центров масс звеньев, а так же угловые скорости и угловые ускорения звеньев механизма.

Определим значение силы тяжести для каждого звена:

(кг/м); (м); (м); (м); (м/с2);

(Н);

(Н);

(Н);

Определим значения сил инерции:

(H);

(H);

(H);

Определим моменты сил инерции звеньев:

(H·м);

(H·м);

(H·м);

: ;

(372,4·38·0,02-75762,19·37·0,02-7197,41)/1,9=--18467,32;

: ;

(333,2·0,8·0,02+1920,64·0,8·0,01-1920,64-100)/1,7=-1027,54;

;

(Н/мм);

(мм); (мм);

(мм); (мм);

(мм); (мм);

(Н);

(Н);

(Н);

: ;

(Н·м);

;

(Н/мм);

(мм);

(мм);

(мм);

(H);

Силовой анализ рычажного механизма методом Жуковского

Повернем план скоростей для 2-го положения на девяносто градусов против часовой стрелки. Приложим к нему все внешние силы и силы инерции к одноименным точкам. Моменты заменим парами сил:

(Н);

(Н);

Составим сумму моментов относительно полюса плана скоростей:

:;

Откуда:

(-39,2·4+372,4·11+333,2·15-3788,11·9-75762,19·11+33893,61·3+

+3788,11·49+1188,61·62)/21=55287,05 (Н);

(Н·м).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Теория механизмов. Артоболевский И. И., М.: Наука, 1967 г., 720 стр. с илл.

  2. Краснов А.А. Кинематический анализ плоских механизмов с низшими кинематическими парами. – Иваново, 2004 – 150 с.

Похожие работы: