РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
К КУРСОВОВОЙ РАБОТЕ
ПО ТЕОРИИ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН
Выполнил студент гр. 1204
Алеев М.А
Принял к.т.н., доцент каф. МиИГ
Филонов Н.В.
Казань 2021
Аннотация
В данной курсовой работе исследуются рычажные и зубчатые механизмы.
В первой части курсовой работы “Кинематический и силовой анализ рычажных механизмов” производится исследование привода воздушного компрессора в виде кривошипно-ползунного механизма с параметрами: ход ползуна (SB)- 0,02м; длина шатуна(L2)- 0,06м; угловая скорость кривошипа (ω1)= 200 рад/с; масса шатуна (m2)= 0,05 кг; масса ползуна (m3)= 0.075 кг; сила сопротивлению движения ползуна (Fc)= 100 H.
I часть: «Кинематический и силовой анализ механизма»
1. Исходное задание:
LAS2 = 0.5LAB m2 = 0.05 кг
SB = 0.02 м m3 = 0.075 кг
L2 = 0.06 м Fc = 100 H
ω1 = 200 рад/с φ1 = 150 º
2. Построение плана механизма
а) Определение длины кривошипа
l1 = 
= 0.01 (м)
б) Определение масштабного коэффициента механизма
KL = 
= 
= 0.0004 (
)
в) Определение длины шатуна АВ на плане механизма
АВ = 
= 
= 150 (мм)
г) Построение плана
Изображаем кинематическую схему механизма в заданной позиции входного звена (для угла, задающего положение входного звена, равному 
) в масштабе.
Положения всех звеньев механизма определяем методом засечек по известным их размерам, координатам неподвижных точек и направляющих (стоек) и положению входного звена.
Также показываем схему механизма в восьми положениях через 45° изменения угла 
. Показываем на схеме траектории движения точек А, В и S2.
3. Кинематический анализ механизма
3.1 Построение плана скоростей
а) Определение линейной скорости точки А
υА = ω1l1 = 200*0.01 = 2 (
)
б) Определение масштабного коэффициента плана скоростей
Кv = 
= 
= 0.029 (
)
в) Векторное уравнение плана скоростей
В = А + ВА
А 
ОА 
ВА АВ 
В 
x-x
г) Построение плана
= 
υB = В*KV = 27*0.029 = 0.783 ()
υS2 = 
S2*KV = 43*0.029 = 1.247()
υBA = BA* Kv = 61*0.029 = 1.769 ()
ω2 = 
= 
= 29.48 (
)
3.2 Построение плана ускорений
а) Определение линейных ускорений
= ω12*l1 = 400 
)
= ω22*l2 = 52.144 )
б) Определение коэффициента плана ускорений
КА = 
= 
= 4 (
)
в) Векторное уравнение плана ускорений
В = А + BA
В = + + 
В x-x 
OA 
AB AB
г) Построение плана
n2 = 
= 
= 13.03 (мм)
=
д) Определение линейных и угловых ускорений звеньев и точек механизма
B = 
B*KA = 77*4 = 308 )
2 = s2* KA = 85*4 = 340 )
= n2B*KA = 48*4 = 192 )
2 = 
= 
= 3200 
)
4. Силовой анализ механизма
4.1 Определение сил, действующих на механизм
На механизм действует:
внешняя сила: Fc = 100 (H);
массовые силы: G2 = m2g = 0.5 (H), (g = 10 (H)), G3 = m3g = 0.75 (H), (g = 10(H));
силы инерции: Fи.2 = m2 
= 17(Н), Fи.3 = m3 B = 23.1 (H),
момент инерции: 
= 
= 0.12m2 
2 = 0.069 (Н*м)
4.2 Силовой анализ группы звеньев 2-3
а) Определим составляющую реакции в точке А
- 
из уравнения моментов относительно точки В:
= 0: - *AB + + G2* 
*KL + 
* *KL = 0
= 
( + G2* *KL + * *KL) =
= 
= 3.179 (H)
б) Для определения реакции 
и 
составляем векторное уравнение плана сил:
+ + + 
+ 
+ 
+ 
+ 
Для графического решения данного уравнения, путем построения плана сил, выберем масштабный коэффициент этого плана:
KF = 
= 
= 1 (
)
Для построения плана находим длины векторов на плане, с помощью которых, будем изображать направления действующих на группу звеньев сил.
= 
= 3.179 (мм) 
= 
= 23.1 (мм)
= 
= 17 (мм) 
= 
= 0.75 (мм)
= 
= 0.5 (мм) 
= 100 ()
в) Определим численное значение неизвестных реакций:
F34 = z34*KF = 11.22 (H)
F21 = z21*KF = 140 (H)
F23 = z23*KF = 123.5 (H)
4.3 Силовой анализ основного механизма
Исходя из 3 закона Ньютона 
= 
= 
– это следует из условия равновесия ведущего звена
Также из условия равновесия следует, что Мур = F12* 
*KL =
= 140*10.12*0.0004 = 0.57 (Н*м)
5. Определение уравновешивающего момента методом рычага Н.Е. Жуковского
= 0: Fур 
+ 
* 
* + (
)* 
= 0
=> Fур = 
( * 
* + (
)* ) =
= 
= 
=> 
= Fур*l1 = *0.01 = 
– уравновешивающий момент
=> погрешность δ = 
*100% = 
*100% 
4% - меньше критической