Механизм долбежного станка

Задание на курсовой проект 2
Введение 4
1 Структурный анализ механизма долбежного станка 5
1.1 Определяем степень подвижности механизма. 5
1.2 Определяем класс и порядок механизма 5
2 Кинематический анализ механизма 6
2.1 Построение схемы механизма 6
2.2 Построение планов скоростей механизма 6
2.3 Угловые скорости звеньев 9
2.4 Построение планов ускорений механизма 9
2.5 Угловые ускорения звеньев 12
2.6 Кинематические диаграммы точки ползуна 12
3 Проектирование кулачкового механизма и зубчатого зацепления 14
3.1 Проектирование кулачкового механизма 14
3.2 Проектирование пары зубчатых колес внешнего зацепления 16
4 Кинетостатический расчет механизма 22
4.1 Определяем силы инерции звеньев во 2 положении 22
4.2 Определение реакций в кинематических парах группы Ассура II класса (4; 5) 23
4.3 Определение реакций в кинематических парах группы Ассура II класса (2; 3) 23
4.4 Силовой расчет ведущего звена 1 механизма 24
4.5 Определение уравновешивающей силы методом Жуковского. 25
4.6 Определяем силы инерции звеньев в 9 положении 26
5 Расчет маховика и исследование движения механизма 30
5.1 Определение приведённого момента сил сопротивления. 30
5.2 Построение графика работ. 30
5.3 Построение графика приращения кинетической энергии 31
5.4 Определение момента инерции маховика и его размеров. 31
5.5 Построение диаграммы энергомасс. 31
5.6 Определение углов наклона касательных к диаграмме энергомасс. 31
5.7 Определение момента инерции маховика. 32
5.8 Определение основных размеров маховика. 32
5.9 Рассчет истинных значений угловых скоростей ведущего звена 34
5.10 Построение графика аналога ускорений 34
Список используемой литературы 35

2.2 Построение планов скоростей механизма.
Перед построением планов скоростей, определим значение угловой скорости ведущего звена механизма - кривошипа ОА:

Последовательность графоаналитического решения задачи рассмотрим на примере построения плана скоростей для 1-го положения механизма.
Построение начинаем от ведущего звена. Построение ведём в масштабе кривошипа. Из точки P, принятой за полюс плана скоростей, откладываем вектор Pa1 перпендикулярный ОА и направлен в сторону вращения кривошипа ОА.
Pа1 = 65 мм.

Построение плана скоростей группы Ассура II класса 3-го вида (2; 3) производим по векторным уравнениям:


где VA1 - скорость точки А1 кривошипа OA.
VА3А1 - скорость точки А3 в поступательном движении относительно точки А1, направлена параллельно оси звена ВС;
VВ - скорость опоры В;
VА3В - скорость точки А3 во вращательном движении относительно точки В, направлена перпендикулярно оси звена ВС;
VА3 - абсолютная скорость точки А3 кулисы 3.
...

2.4 Построение планов ускорений механизма.
Построение плана ускорений также рассмотрим для 1-го положения механизма. Так как кривошип ОА вращается с постоянной угловой скоростью, то точка А кривошипа будет иметь только нормальное ускорение, величина которого равна

Масштаб плана ускорений определяется по формуле

где πa1 = 65 мм - длина отрезка, изображающего на плане ускорений вектор нормального ускорения точки А кривошипа ОА.
Из произвольной точки π - полюса плана ускорений - проводим вектор πa1 параллельно звену ОА в 1-ом положении от точки А к точке О.
...

2.5 Угловые ускорения звеньев.
Угловое ускорение звена ВC определяется по формуле:

Угловое ускорение шатуна СD определяется по аналогичной формуле.
Значения угловых ускорений приведены в таблице 4.
Таблица 4 - Значение угловых ускорений звеньев механизма, рад/с2

Направление углового ускорения звена ВС находится следующим образом. Переносим вектор n1а3 в точку А3 механизма и рассматриваем действие этого вектора относительно шарнира В. Направление углового ускорения звена СD определяется аналогично.

2.6 Кинематические диаграммы точки D ползуна 5
График перемещений. Для построения графика перемещений точки D ползуна откладываем на оси абсцисс отрезок (0-12)=120 мм, изображающий период Т одного оборота кривошипа, и делим его на 12 равных частей. От точек 1, 2,..., 11 откладываем ординаты 1-1’, 2-2’, ... 11-11’, соответственно равные расстояниям 0-1, 0-2, ..., 0-11, проходимые точкой D от крайнего положения.
...

3.1 Проектирование кулачкового механизма
3.1.1 Построение графика аналога ускорений.
Строим график аналога ускорений толкателя в функции от угла поворота кулачка в произвольном масштабе. Масштаб оси угла поворота кулачка определяем по формуле:


3.1.2 Построение графика аналога скоростей.
Для построения графика аналога скоростей применим метод графического интегрирования. Для чего на оси φ графика аналога ускорений выбираем полюсное расстояние Р. Затем на каждом участке графика аналога ускорений находим среднее значение ординат и через них проводим линии параллельные оси φ до пересечения с осью . Получаем точки 1, 2, 3 и т.д. Затем каждую точку соединяем с полюсом. Выбираем координаты оси графика аналога скоростей. Ось - вертикальная, φ - горизонтальная. Ось φ разбиваем на 12 участков. На участке 0-1 графика аналога скоростей чертим из точки 0 отрезок параллельный отрезку Р-1 с графика аналога ускорений и т.д.
...

3.2 Проектирование пары зубчатых колес внешнего зацепления.
3.2.1 Дано: z1=18, z2=28, z3=74, z4=20, z5=28, z6=76, m=8 мм
3.2.2 Кинематическое исследование планетарного механизма аналитическим методом (метод Виллиса).
Общее передаточное отношение зубчатого механизма определяется по формуле:

Передаточное отношение планетарной части зубчатого механизма определяется по формуле Виллиса. Запишем эту формулу для рассматриваемого нами механизма:

где - передаточное отношение от 1 колеса к водилу Н2;
Получившееся с минусом передаточное отношение говорит о том, что на входной и выходной валы вращаются в разные стороны.
3.2.3. Определение передаточного отношения в планетарном механизме графическим методом (метод Смирнова).
По приведенным данным определяем диаметры делительных окружностей шестерен (колес):






По полученным размерам строим кинематическую схему зубчатого механизма в масштабе .
Построение картинки скоростей.
...