Файл: готовая записка-2.docx

Содержание Введение…………………………………………………………………………...……3

1 Синтез и анализ механизма 4

1.1 Структурный анализ механизма 4

1.2Определение скоростей 5

1.3Определение ускорений 7

1.4 Диаграммы движения выходного звена 8

1.5 Определение угловых скоростей и ускорений 9

1.6 Определение скоростей и ускорений центров масс звеньев 9

2 Силовой анализ механизма 10

2.1 Силытяжести и силыинерции 10

2.2 Расчёт диады 4-5 10

2.3 Расчёт диады 2-3 12

2.4 Расчёт кривошипа 1 13

2.5 Рычаг Жуковского 14

2.6 Определение мощностей 14

2.7 Определение кинетической энергии механизма 15

3 Проектирование зубчатого зацепления. Синтез планетарного редуктора 16

3.1 Геометрический расчёт равносмещённого зубчатого зацепления 16

3.2 Синтез и анализ планетарного редуктора 19

3.3 Определение частот вращения зубчатых колес аналитическим и графическим методами . 21

4 Синтез и анализ кулачкового механизма………………………………………….23

4.1 Построение кинематических диаграмм и определение масштабных коэффициентов………………………………………………………………………..23

4.2 Определение минимального радиуса кулачка…………………………………..24

4.3 Построение профиля кулачка…………………………………………………….24

4.4 Определение максимальной линейной скорости и ускорения толкателя……..24

Заключение…………………………………………………………………….……25

Список литературы 26

Введение

Легковой автомобиль повышенной проходимости имеет четыре ведущих колеса и предназначен для перевозки грузов до 500 кг по горным и лесным дорогам со скоростью до 60 км/ч.

Двухцилиндровый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания развивает мощность до 40 л.с. Различают два режима работы двигателя: номинальный режим, когда муфта сцепления включена и холостой режим работы, когда муфта сцепления выключена. Рабочий цикл в каждом цилиндре двигателя совершается за два оборота коленчатого вала и характеризуется индикаторной диаграммой.

Основной механизм состоит из двух одинаковых горизонтальных кривошипно-ползунных механизмов (1-2-3 и 1-4-5), кривошипы которых располагаются под углом 180⁰ друг к другу на одном коленчатом валу. Управление газораспределением в цилиндрах осуществляется подвесными клапанами, которые приводятся в движение кулачковым механизмом. Кулачки закреплены на валу, который кинематический вязан с коленчатым валом через зубчатую передачу. Движение клапанам передается через рычажную систему. Движение каждому ведущему колесу автомобиля передается от дифференциалов через карданный вал и зубчатую передачу.

1Синтез и анализ механизма

Исходные данные:

Размеры звеньев: ОА=ОС= 40 мм;АВ=СD=150 мм;

Частота вращенияколенчатого вала: n_кр= 5000 мин ^-1;

Схема механизма (Рисунок 1).

Рисунок 1 – Схема механизма

1. Структурный анализ механизма

Механизм состоит из пяти звеньев: кривошипа – 1, ползунов – 3,5, шатунов – 2,4. Звенья образуют семь кинематических пар: одного вращательного, два сложных, два поступательных.

Степень подвижности механизма:

(1)

гдеn – число подвижных звеньев, n = 5;

р₁ – число одноподвижных кинематических пар, р₁ = 7;

р₂ – число двухподвижных кинематических пар, р₂ = 0.

Разложение механизма на структурные группы Ассура:

Рисунок 2 – Начальный механизм

НМ(0,1)II класса 2-го порядка

Рисунок 2 – Диада 2-3

Д(2,3)II класса 2-го порядка

Рисунок 4 – Диада 4-5

Д(4,5)II класса 2-го порядка

Формула строения механизма: I(0,1)→II,2(2,4)→II,2(4,5).

Механизм 2 – го класса, 2 – го порядка.

Масштабный коэффициент длин К_l:

2. Определение скоростей

Расчёт скоростей выполняется для первого положения.

Частота вращения кривошипа: n_кр= 5000 мин^-1.

Угловая скорость кривошипа:

где ω₁ – угловая скорость кривошипа, рад/с.

Скорость точки А:

где перпендикулярный в сторону вращения кривошипа.

Масштабный коэффициент скоростей:

где полюс плана скоростей.

Скорость точки В решив на плане скоростей систему 2-ух векторных уравнений.

Система векторных уравнений точки B:

На плане =25,81 мм.

Абсолютная величина скорости точкиB:

Скорость точки C определяем по свойству подобию:

Абсолютная величина скорости точки C:

Скорость точки D звеньев определяем решив на плане скоростей систему 2-ух векторных уравнений:

На плане мм

Абсолютная величина скорости точки D:

Для всех остальных положений, скорости определяются аналогично. Полученные результаты сводим в таблицу 1.1

Таблица 1.1 – Значения скоростей

1.3 Определение ускорений

Строим 7 планов ускорений для нечетных положений механизма и для 0-го положения. Подробный расчет ускорений производим для 1-го положения механизма.

Ускорение точки А определяем по формуле:

Выбираем масштабный коэффициент для построения плана ускорений:

Ускорение точки Bопределяется графическим решением системы уравнений:

Ускорение точки B определяем по формуле:

Ускорение точки Cопределяем по свойству подобию:

Ускорение точки С:

Ускорение точки D найдём решив систему уравнений:

Ускорение точки D:

Ускорение остальных положений определяем аналогично. Полученные значения сводим в таблицу 1.2:

Таблица 1.2 – Значения ускорений

4. Диаграммы движения выходного звена

Кинематические диаграммы движения выходного звена 5 строим:

S-t по данным 12-ти планов положений механизма;

V-t по данным планов скоростей;

a-t по данным планов ускорений.

Масштабные коэффициенты диаграмм:

4. Определение угловых скоростей и ускорений

Угловые скорости звеньев механизма:

Угловые ускорения:

1.6 Определение скоростей и ускорений центров масс звеньев

2 Силовой анализ механизма

Исходные данные:

Масса шатуна,

Масса шатуна,

Сила полезного сопротивления