Анализ нагруженности плоского рычажного механизма

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Исходные данные

1.Динамический анализ механизма

1.1 Структурный анализ механизма

1.1.1 Структурная схема механизма

1.1.2 Перечень звеньев механизма

1.1.3 Определение степени подвижности

1.2 Кинематический анализ механизма

1.2.1 Определение скоростей точек и звеньев механизма

1.2.2 Определение ускорений точек и звеньев механизма

2. Расчет механизма на прочность

2.1. Выбор расчетной схемы

2.2. Построение эпюр

2.3 Подбор сечений элементов механизма

Выводы.

Перечень ссылок

Введение

Важнейшими качествами любого механизма являются прочность, надежность и долговечность. Для определения конструктивных размеров и расчета элементов кинематических пар на прочность необходимо вычислить силы, действующие на каждое звено и структурную группу.

Целью динамического анализа является:

а) определение сил и моментов, действующих на звенья механизма, кинематические пары и неподвижные опоры, и выявление способов уменьшения динамических нагрузок, возникающих во время действия механизма;

б) изучение режимов движения механизмов под действием заданных сил и выявления способов, обеспечивающих заданные режимы движения.

Целью расчета звеньев механизма на прочность является оценка прочности элементов механизма с дальнейшим подбором оптимальных размеров сечений звеньев и предложением материала для их изготовления.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

№	Параметры	Значение
1	Частота вращения n, об/мин	270
2	LAB, м	0.04
3	LО1А, м	0.04
4	LО1О2, м	0.02
5	LО2В, м	0.03
6	LО2Е, м	0.015
7	LDE, м	0.05
8	LAS2, м	0.03
9	LO1S1, м	0.04
10	LO2S3, м	0.02
11	LЕS4, м	0.02
12	Вес звена АО1,Н	30
13	АВ,Н	28
14	ВО2,Н	24
15	ЕD,H		40
16	D,H		10
17	Момент инерции звена АВ, кг* м2		0,086
18	Момент инерции звена ВО2, кг* м2		0.0005
19	Момент инерции звена DE, кг* м2		0.0006

1 ДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МЕХАНИЗМА

 

1.1 СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ МЕХАНИЗМА

 

1.1.1         СТРУКТУРНАЯ СХЕМА МЕХАНИЗМА

Рисунок1.1- Кинематическая схема механизма

Для изучения движения механизма необходимо знать его структуру: количество звеньев, количество и классы кинематических пар. Необходимыми также являются знания о взаимном расположении звеньев. Поэтому первым этапом кинематического анализа является построение кинематической схемы механизма. Её строят в заданном масштабе, придерживаясь заданных размеров и звеньев. На кинематической схеме должны быть сведения про всё необходимое для изучения движения. Кинематическая схема механизма приведена в заданном положении на рисунке 1.1.

Определить характер движения звеньев механизма можно с помощью плана положений. Построения плана начинается с черчения неподвижных опор О1 и О2. Дальше строится траектория движения ведущего звена (окружность) и на ней отмечаются двенадцать положений звена О1A через каждые 30˚, начиная с того положения, которое соответствует самому нижнему положению ползуна.

1.1.2 ПЕРЕЧЕСЛЕНИЕ ЗВЕНЬЕВ МЕХАНИЗМА

Рассмотрев характер движения, в механизме можно выделить следующие звенья:

1.  – стойка;

2.  – кривошип;

3.  – шатун;

4.  – коромысло;

5.  – шатун;

6.  – ползун.

Звенья механизма соединены кинематическими парами:

1-2-кинематическая пара 5-го класса, вращательная

2-3 - кинематическая пара 5-го класса, вращательная

3-4 - кинематическая пара 5-го класса, вращательная

4-5 - кинематическая пара 5-го класса, вращательная

4-1 - кинематическая пара 5-го класса, вращательная

5-6 - кинематическая пара 5-го класса, вращательная

6-1 - кинематическая пара 5-го класса, поступательная

1.1.3ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ПОДВИЖНОСТИ МЕХАНИЗМА

Разбиваем механизм на группы Ассура. Это показано на рисунке 1.2. Степень подвижности механизма определяем по уравнению Чебышева:

W=3n - 2р₅ - р_{4 ,} где

n - количество подвижных звеньев механизма

р₄, р₅ - количество кинематических пар 4-го и 5-го класса.

Для данного механизма количество подвижных звеньев n = 5, кинематических пар 5-го класса р₅ = 7; кинематические пары 4-го класса отсутствуют.

W = 3х5-2х7=1

Так как степень подвижности механизма равна 1, то для работы данного механизма необходимо одно ведущее звено.

Рисунок 1.2- Структурные группы механизма.