Наименование, класс и обозначение кинематических пар, образующих механизм

ОГЛАВЛЕНИЕ

ЗАДАЧА 1. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРИВОДА.. 2

1.1 Построение плана положения механизма. 2

1.2Структурный анализ механизма. 2

1.3Построение плана скоростей. 3

1.4 План ускорений. 5

ЗАДАЧА № 2. РАСЧЕТ ТОРМОЗНОГО УСТРОЙСТВА.. 8

ЗАДАЧА 3. РАСЧЕТ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ.. 12

ЗАДАЧА 1.КИНЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРИВОДА

ω₁=24 об /мин. – частота вращения тихоходного вала редуктора

φ=240, град. l_AB = 0,10м, l_BC =0,25м, l_CD =0,40м

1.1Построение плана положения механизма

Масштаб:

Длина кривошипа: АВ=40мм.

Длины звеньев механизма в масштабе построения:

Структурный анализ механизма

Механизм содержит три подвижных звена и одно неподвижное звено 0 (стойка). Подвижные звенья и стойка образуют 4 кинематические пары V класса, из которых три – вращательные и одна – поступательная (табл. 1.1).

Таблица 1.1

Наименование, класс и обозначение кинематических пар, образующих механизм

Формула строения механизма:

=

Степень свободы механизма по структурной формуле Чебышева:

Где n=3 – подвижные звенья механизма

=4- пары низшего порядка,

=0 - пары высшего порядка.

1.3Построение плана скоростей

1. Кинематический анализ механизма в положении, заданном положением углом φ₁ =240º.

№ п/п	Определяе-мая величина	Расчетная формула	Резуль-тат расчета	Методические указания
1. Определение линейных и угловых скоростей
1.1	Скорость точки В VВ		2.4 м/с	Рассмотрим группу Ассура 2-3 и определим линейные скорости точек этой группы. Первой такой точкой является точка В, которая относительно точки А совершает вращательное движение. Вектор скорости точки В направлен в сторону вращения ω1 перпендикулярно звену АВ (см. чертеж, план скоростей)
1.2	Масштаб плана скоростей			Из произвольно выбранной точки Р(полюс плана скоростей: начало отсчета) отложить перпендикулярно звену АВ отрезок (Рb)=60 мм, который на схеме изображает величину век-тора скорости т. В (VВ= 2.4 м/с)
1.3	Скорость точки С			Следующая точка - точкаС. На основании теоремы о сложении скоростей в сло-жном движении точки С ее скорость будет опре-деляться векторами скорости точки В () и скорости (относи-тельного вращательного движения точки С вокруг точки В). Величина скорос-ти неизвестна, т.к. не задано значение угловой скорости звена 2 ; при этом известно, что вектор данной скорости направлен перпендикулярно радиусу относительного вращения (т.е. звену ВС). Точка С движется возврат-но-поступательно вдоль оси ОХ, поэтому полный вектор скорости точки С направлен параллельно оси ОХ. Из точки « » плана скоростей провести прямую перпендикулярно звену ВС, а из полюса - прямую, параллельно оси ОХ (т.е. параллельно направляющей). Их пересе-чение определяет
		Из плана скоростей:	1.3м/с     2,52м/с	положение точки « ». Направление векторов скоростей осуществляется в соответствии с векторным уравнением для точки С. Значение скоростей VCB и VC (в м/с) определяется из плана скоростей измерением отрезков (bc) и VC (в м/с) и умножением этих значений на величину масштаба скорости kV
1.4	Угловая скорость звена 2			Для определения направления угловой скорости необходимо условно перенести в точку С механизма вектор скорости , а точку В условно закрепить. Тогда вектор будет вращать точку С относительно В по часовой стрелке.
1.5	Скорость точки D механизма	где - размер участка звена 2; - размер звена 2; ВС= 31,98мм – размер на плане скоростей; СD - размер на плане скоростей. Тогда
		. =	0.76м/с	Скорость точки D     Скорость точки D при ее вращении вокруг точки В
1.6	Скорости точек центров тяжести , и звеньев (, и ).	=     =	1.2 м/с     2.37м/с     2,64м/с	Точки центров тяжести и звеньев расположены посередине длин соответствующих звеньев, а центр тяжести расположен в шарнире С (см. задание). Поэтому точки « » и « » будут расположены на плане скоростей посередине отрезков и , а скорость точки будет равна скорости точки С. Значения скоростей точек (в м/с) определяют из плана скоростей измерением соответствующих отрезков и умножением этих значений на величину масштаба скорости

План ускорений

№ п/п	Определяе-мая величина	Расчетная формула	Резуль-тат расчета	Методические указания
2.1	Ускорение точки В	(направлено вдоль звена АВ от точки В к точке А)	57,6м/с2	Рассмотрим группу Ассура 2-3 и определим линейные ускорения точек этой группы. Первой точкой является точка В. В общем виде ускорение любой точки можно представить как векторную
		(т.к. = const)	57,6 м/с2	векторную сумму нормального и танген-циального ускорений Абсолютная величина нор-мального ускорения равна , где - угловая скорость звена (рад/с), - радиус вращения звена, м. Вектор нормального ускорения на-правлен вдоль радиуса от точки к центру ее вращения.
2.2	Масштаб плана ускорений			Из произвольной точки (полюс плана ускорений - начало отсчета) отложить параллельно звену АВ отрезок = 57,6мм, который в масштабе изображает величину век-тора ускорений точки В (см. чертеж, план ускоре-ний)
2.3	Ускорение точки С			Общее ускорение точки С складывается из ускорения точки В и ускорения точки С при ее вращении вокруг точки В. Ускорение точки С при ее вращении вокруг точки В () может быть разложено на нормальное и тангенциальное
	Нормальное ускорение точки С при ее вращении вокруг точки В   Тангенциальное ускорение точки С при ее вращении вокруг точки В	(направлено // ВС от точки С к точке В)       =50,66∙1=	6,8м/с2   6,8 мм   50,66м/с2	Полученные уравнения решаем графоаналитическим методом. Отрезок = 6,8 мм, представляющий в масштабе вектор ускорения , отложить от точки « » плана ускорений в направ-лении от точки С к точке В механизма (см. чертеж, план ускорений).   Величина ускорения остается неизвестной, т.к. =? Известно лишь, что ^ ВС. Поскольку нормальное и тангенциальное ускорения взаимно перпендикулярны, то через точку плана ускорений проводим прямую, перпендикулярную отрезку до пересе-чения с горизонтальной прямой - линией действия ускорения точки С, прове-денной из полюса Р. Точку пересечения обозначаем .   Значения ускорений (м/с 2 ) определяют из плана уско-рений измерением соот-ветствующих отрезков и умножением этих значений на величину масштаба плана ускорений .
			51,12 м/с2   17,63м/с2
2.4	Угловое ускорение звена 2			Для определения на-правления вектора углового ускорения необходимо условно перенести вектор тан-генциального уско-рения в точку С механизма, а точку В - условно закрепить. Тогда искомый вектор будет вращать точку С относительно точки В против часовой стрелки
2.5	Ускорения центров тяжести звеньев (, и ) и точки D	Отсюда:	81,8мм	Положение центров тяжести звеньев , и , а также точки D определяется на осно-вании свойств планов скоростей и ускорений (см. пункт 1.5 данной таблицы). От точки « » на пря-мой отложить отрезок Соединить полученную точку « » с полюсом плана ускорений .
			87,36м/с2     30м/с2   57,6 м/с2   87,36 м/с2	План ускорений построен в масштабе 1 Значения ускорений точек , , и D (в м/с 2 ) определяют из плана ускорений измерением соответст-вующих отрезков и умножением этих значений на величину масштаба ускорений . Вектор изображает в масштабе ускорение точки D механизма ()   Вектор изображает в масштабе ускорение точки механизма ()   Вектор изображает в масштабе ускорение точки механизма ()   Ускорение точки равно ускорению точки С, т.к. центр тяжести расположен в шарнире С