Анализ нагруженности рычажного механизма
|
|
a,м/с2
|
49,98
|
16
|
29,5
|
20,5
|
24,75
|
29,5
|
23
|
|
|
|
e,1/С2
|
|
|
|
|
|
|
|
480
|
156
|
|
ЗВЕНЬЯ
ПАРАМЕТР
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
|
m, кг
|
0,072
|
0,216
|
1,8
|
0,276
|
1,2
|
|
I, кг×м2
|
|
0,00014
|
|
0,0003
|
|
|
Fu, Н
|
1,78
|
6,37
|
|
6,348
|
|
|
Mu, Н×м
|
|
0,067
|
|
0,046
|
|
|
точки
реакции
|
A
|
B
|
C
|
D
|
E
|
|
Rt, H
|
0,19
|
6,015
|
|
|
2,313
|
|
Rn, H
|
14
|
23,4
|
|
|
22
|
|
R, H
|
14
|
24,2
|
11,8
|
1
|
22,2
|
2. Расчет элементов кинематических пар на прочность.
2.1. Определение внешних сил, действующих на звенья.
В результате динамического анализа плоского рычажного механизма определены внешние силы, действующие на звенья и
кинематические пары. Такими внешними усилиями являются силы инерции F , моменты инерции M
, а также
реакции кинематических пар R, силы веса и полезного сопротивления.
Под действием внешних сил звенья плоского механизма испытывают сложные деформации. Для заданного механизма преобладающим видом
совместных деформаций является изгиб с растяжением – сжатием. Рассмотрим группу 4-5 как груз на двух опорах ,
нагруженных соответствующими силами, т.е. выбираем расчетную схему.
2.2. Расчетная схема.
Из ур-ния суммы моментов относительно точки Е найдем опорную реакцию КД
:
åME=M4+(P4t-Fi4t)×LDE/2 +
(-Pпсt-Fi5t+R5t+P5t)×LDE-KD×LDE=0
Отсюда найдем KD:
KD=(0,046+(2,704-5,383)0,057+(-2,5-12,3+10,392+5,88)0,115)/0,115=
= -0,083 H
Из ур-ния суммы моментов относительно D найдем опорную реакцию КE :
åMD=(KE×REt)LDE-M4+(P4t-Fi4t)LDE/2
Отсюда найдем КE :
КE =(-0,115*2,313+0,046+(5,383-1,473)*0,0575)/0,115=0,043
H
Из ур-ния åNZ=0 найдём опорную реакцию НЕ:
HE=REn+P1n-Fi4n+P5n-Fi5n-Pпсn-R5n=
=22+2,268-3,364+10,184-21,304-4,33-6= -0,546
2.3. Построение эпюры NZ.
Используя метод сечений для нормальной суммы NZ получаем такие ур-ния :
NZ1=R5n+Pпсn+Fi5n-P5n=6+4,33+21,304-10,18=21,454
H
NZ2=HE+Ren=22,546 H
По этим ур-ниям строим эпюру NZ
2.4. Построение эпюры Qy.
Для поперечной силы Qy ,используя метод сечений записываются такие аналитические ур-ния :
Qy1=-KD+Fi5t+Pпсt-P5t-R5t=-0,083+12,3+2,5-5,88-10,392=-1,56
H
Qy2=REt-KE=2,313-0,043=2,27 H
По этим ур-ниям строим эпюру Qy.
2.5. Построение эпюры Mx.
На участках 1 и 2 записываем ур-ния для изгибающего момента :
Mx1=(Fi5t+Pпс-P5t-R5t-KD)×z1 0£Z1£0,0575
Mx1={0;-0,089}
Mx2=-(REt+KE)Z2 0£Z2£0,0575
Mx2={0;-0,135}
По этим ур-ниям строим эпюру Mx, из неё видно ,что опасное сечение проходит через точку S4 , потомучто в ней изгибающий момент Mx и
нормальная сила-максимальны :
Mmax=0,135 Н×м Nmax=22,5
H
2.6.Подбор сечения.
Из условия smax=Mxmax/Wx£[s] находим
Wx=0,135*1000/1200=0,1125 см
Находим по сортаменту размер двутавра
1) Круглое сечение Wx=p×d3»0,1d3
d=1,125 см
2) Прямоугольное сечение Wx=bh2/6=4b3/6
b=0,41 см
h=0,82 см
Материал звеньев СТ 3 [s]=120 МПа
ВЫВОДЫ.
Цель курсового проектирования – закрепление теоретических знаний, что были получены во время изучения курса “Техническая механика”,
ознакомление с методами проектирования механизмов. Первый этап конструирования любого механизма – это составление его
кинематической схемы, расчет кинематических параметров, определение нагрузки различных деталей и энергетических характеристик механизма в целом.
Выполняя курсовой проект по технической механике, овладел методами определения кинематических параметров механизмов, оценки сил, что
действуют на отдельные звенья механизма, научился творчески оценивать сконструированный механизм с точки зрения его назначения – обеспечивать
необходимые параметры движения звена.