ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ МЕХАНИЗМА НА ПРОЧНОСТЬ

2. ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ МЕХАНИЗМА НА ПРОЧНОСТЬ

В результате динамического анализа плоского рычажного механизма были определены внешние силы, действующие на каждое звено и кинематическую пару. Этими внешними усилиями являются силы инерции F_i, моменты инерции M и реакции в кинематических парах R. Под действием внешних сил звенья плоского механизма испытывают деформации. В данном механизме преобладают совместные деформации изгиба и растяжения.

Анализ нагруженной группы Асура 3-5 показывает, что звено 3 во время работы механизма испытывает совместное действие изгиба и растяжения. Для оценки прочности механизма необходимо при помощи метода сечений определить величину внутренних усилий, действующих в сечениях. Значения всех сил сведем в таблицу.

Таблица 2.1

0.16	0.208	0.832	0.656	0.32	0.352

2.1 Построение эпюр E_n, N_z, H*_M

Нагруженность звена позволяет выделить два участка: ES₃ и S₃F. Использование метода сечений для нормальной силы N_Z дает следующие уравнения:

I участок

 (2.1)

II участок

 (2.2)

По этим данным строим эпюру N_Z.

Для поперечной силы Q_Y на соответствующих участках записываются такие уравнения:

I участок

 (2.3)

II участок

 (2.4)

Согласно с полученными значениями строим эпюру Q_Y.

Аналитические уравнения записываем также для изгибающего момента на участках I и II:

I участок

 (2.5)

II участок

(2.6)

(2.7)

Эпюру М_Х строим по полученным значениям моментов.

Из эпюр М_Х и N_Z видно, что опасное сечение звена проходит через точку S₃.

M^max =0.24Нмм

N_Z^max = 0.656 H

2.2 Подбор сечений

 

2.2.1 Подбор прямоугольного сечения

Пусть для прямоугольного сечения h=2b. Тогда:

F=h ^. b=2b² (2.8)

 (2.9)

b=U+V (2.10)

где – U и V вычисляются по формулам:

 (2.11)

 (2.12)

V=0,25*10^-2 м

U=0 м

b=0,25*10^-2м

h=2×b=0,5×10^{-2 м}

2.2.2 Подбор круглого сечения

Для круглого сечения используется отношение:

 (2.13)

 (2.14)

Подстановки и преобразования дают также кубическое уравнение:

 (2.15)

Корень этого уравнения равен:

D=U₁+V₁ (2.16)

где – U₁ и V₁ вычисляются по формулам:

 (2.17)

 (2.18)

D=0,5×10^-2 м=5 мм

2.2.3 Подбор сечения в виде двутавра

Для сечения в виде двутавра параметры находим подбором, подставляя в выражение (2.16) значение W_X=0,0017см³. Принимая [σ] = 140 МПа, выбираем двутавр с параметрами Н = 10 мм, В = 7 мм, S = 0,45 мм, ГОСТ 13621-79, изготовленный из конструкционной стали марки (ГОСТ 8239-56).

Графическая часть II раздела курсовой работы представлена на листе формата А2.

ВЫВОДЫ

В ходе выполнения курсовой работы были изучены методы анализа и расчёта плоских рычажных механизмов. Структурный анализ механизма показал, что данный плоский рычажный механизм является механизмом второго класса т. е. для его работы необходимо только одно ведущее звено. В результате динамического анализа были определены силы, реакции, моменты, скорости и ускорения, действующие на каждое из звеньев механизма.

Результатом расчета прочностных характеристик плоского рычажного механизма явился подбор параметров опасного сечения. Параметры прямоугольного сечения – b=2,5 мм и h= 5 мм, для круглого – D=5 мм, кроме того подобран профиль Ст3 430001×НД. Наиболее рациональным является прямоугольная форма сечения.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

1 Степин П. А. Сопротивление материалов. Изд. 5-е, перераб. и доп. Учебник для студентов машиностроительных вузов. М., «Высшая школа», 2003.

2 Методические указания к курсовой работе по курсу «Теоретическая механика» для студентов специальностей 7.091807 и 7.091002 / Автор Евстратов Н. Д. – Харьков: ХТУРЭ, 1999. – 40 с.

3. Артоболевский И. И. Теория механизмов и машин. – М.: Наука, 2002.-640с.

4 Тарг С. М. Краткий курс теоретической механики. – М.: Высш. Шк. 1999.-416с.

5 Конспект лекций .

6 Анурьев В.И. Справочник конструктора-приборостроителя. – М.: «Приборостроение» 1997 688 с.