Реферат: Механизм поперечнострогательного станка
Название: Механизм поперечнострогательного станка Раздел: Рефераты по технологии Тип: реферат | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Тема 18. Вариант 2(мой) Вариант1(Дима) Техническое заданиеГрафик сил сопротивления. Тип кулачкового механизма. График аналога ускорения толкателя. Исходные данные
При структурном анализе рычажного механизма решаются следующие задачи:
3.2 Структурная классификация механизма.
Таблица 3.1
Определение степени подвижности механизма: , где W–степень подвижности механизма, n–число подвижных звеньев, Р5–число к.п. 5го класса, Р4–число к.п. 4го класса.
Степень подвижности данного механизма равна единице. Данный механизм имеет одно ведущее звено. 9. Список литературы.
Содержание.
3.1 Задачи структурного анализа.
4.1 Задачи кинематического исследования.
7.1 Задачи синтеза зубчатого зацепления. 7.2 Определение геометрических размеров зубчатого зацепления
7.1. Задачи синтеза эвольвентного зубчатого зацепления. Задачей синтеза зубчатого эвольвентного зацепления является выбор его основных параметров, которые наилучшим образом удовлетворяли бы кинетическим, геометрическим, прочностным и экономическим требованиям. На основании выбранных параметров производится геометрический расчет зубчатого зацепления, вычерчивание его элементов и определение его качественных характеристик. 7.2. Определение геометрических размеров зубчатого зацепления. Исходные данные: z1=11; z2=29; m=9; =20; ; 1). Определение передаточного отношения.
2). Определение коэффициента смещения инструментальной рейки для неравносмещенногорного зацепления. Т.к. то выбор х1 и производится по [1], ст.67 в соответствие со значением z1; выбор х2 производится в соответствие со значениями z1 и z2 по [1], cт. 68. x1=0.66, x2=0.442 =0.16 3). Определение угла зацепления. Определение угла зацепления производится по монограмме [1], ст.49, рис26.
4). Определение коэффициента отклонения межосевого расстояния.
5). Определение шага зацепления по делительной окружности.
6). Определение радиусов делительных окружностей.
7). Определение радиусов основных окружностей.
8) Определение радиусов начальных окружностей.
9). Определение межосевого расстояния.
10). Определение радиусов окружностей впадин.
11). Определение глубины захода зубьев.
12). Определение высоты зуба.
Задаемся масштабом:
13). Определение радиусов окружностей выступов колес.
14). Определение толщины зуба по делительной окружности.
Проводим линию центров О1О2 и откладываем в выбранном масштабе межосевое расстояние аW. Из точек О1 и О2 проводим начальные окружности rW1 и rW2. Они касаются на линии центров. Точка касания является полюсом зацепления р. Через точку р проводим общую касательную линию Т-Т. Проводим линию зацепления N-N под углом к линии Т-Т, поворачивая ее в сторону, противоположную угловой скорости шестерни. Проводим основные окружности радиусами rb1 и rb2 . Эти окружности касаются линии N-N. Точки касания обозначим буквами N1 и N2. Отрезок N1N2 есть теоретическая линия зацепления. Затем проводим окружности: делительные, головок зуба, и ножек зуба. Построение эвольвенты колеса производится следующим образом: отрезок рN1 делится на равные части, на столько же частей делится и основная окружность от точки N1 вправо, получаются отрезки N1-2’, 2’-1’, 1’-0 соответственно равные отрезкам N1-2, 2-1, 1-0 на линии зацепления. Соединяем точки на основной окружности 0, 1’,2’,3’ с точкой О1 и к радиусам О11, О12, … , проводим перпендикуляры, на которых откладываем такое количество отрезков, какой номер перпендикуляра. От точки N1 влево линию зацепления делим на равные части также, как и основную окружность, получая точки 4,5,6… и 4’, 5’, 6’ … .Точки на основной окружности соединяем с центром О1. К радиусам восстанавливаем перпендикуляры и на них откладываем отрезки, соответствующие номеру перпендикуляра. Через засечки на перпендикулярах проводим плавную кривую, которая ограничена основной окружностью и окружностью вершин. Эвольвентный профиль построен. Для построения профиля с другой стороны зуба сначала откладываем на делительной окружности толщину зуба S1 , а затем отмечаем середину зуба. Соединяем эту точку с центром О1. Полученная линия делит зуб пополам. Зеркально откладываем отрезки по всем окружностям и, проведя плавную кривую, получим вторую боковую поверхность зуба. Остальные зубья колеса и шестерни строятся аналогично. 7.4. Определение качественных характеристик зубчатого зацепления. Определение коэффициента перекрытия:
Определение коэффициентов относительного скольжения.
где Полученные результаты сводим в таблицу. Таблица 7.1
8. Синтез кулачкового механизма. 8.1. Задачи синтеза кулачкового механизма. Аналоги движения тотлкателя. 1 S = 0.000 S1 = 0.000 S2 = 0.000 V = 0.000 A = 0.000 FI = 0 2 S = 0.031 S1 = 0.969 S2 = 20.017 V = 21.312 A = 440.381 FI = 6 3 S = 0.245 S1 = 3.780 S2 = 38.075 V = 83.163 A = 837.654 FI = 11 4 S = 0.807 S1 = 8.159 S2 = 52.406 V = 179.498 A = 1152.932 FI = 16 5 S = 1.848 S1 = 13.677 S2 = 61.607 V = 300.887 A = 1355.353 FI = 22 6 S = 3.452 S1 = 19.793 S2 = 64.777 V = 435.448 A = 1425.102 FI = 28 7 S = 5.648 S1 = 25.909 S2 = 61.607 V = 570.009 A = 1355.353 FI = 33 8 S = 8.407 S1 = 31.427 S2 = 52.406 V = 691.398 A = 1152.932 FI = 38 9 S = 11.645 S1 = 35.806 S2 = 38.075 V = 787.733 A = 837.654 FI = 44 10 S = 15.231 S1 = 38.617 S2 = 20.017 V = 849.584 A = 440.381 FI = 50 11 S = 19.000 S1 = 39.586 S2 = 0.000 V = 870.896 A = 0.000 FI = 55 12 S = 22.769 S1 = 38.617 S2 = -20.017 V = 849.584 A = -440.381 FI = 61 13 S = 26.355 S1 = 35.806 S2 = -38.075 V = 787.733 A = -837.654 FI = 66 14 S = 29.593 S1 = 31.427 S2 = -52.406 V = 691.398 A = -1152.932 FI = 72 15 S = 32.352 S1 = 25.909 S2 = -61.607 V = 570.009 A = -1355.353 FI = 77 16 S = 34.548 S1 = 19.793 S2 = -64.777 V = 435.448 A = -1425.102 FI = 83 17 S = 36.152 S1 = 13.677 S2 = -61.607 V = 300.887 A = -1355.353 FI = 88 18 S = 37.193 S1 = 8.159 S2 = -52.406 V = 179.498 A = -1152.932 FI = 94 19 S = 37.755 S1 = 3.780 S2 = -38.075 V = 83.163 A = -837.654 FI = 99 20 S = 37.969 S1 = 0.969 S2 = -20.017 V = 21.312 A = -440.381 FI = 105 21 S = 38.000 S1 = 0.000 S2 = 0.000 V = 0.000 A = 0.000 FI = 110 22 S = 38.000 S1 = 0.000 S2 = 0.000 V = 0.000 A = 0.000 FI = 110 23 S = 38.000 S1 = 0.000 S2 = 0.000 V = 0.000 A = 0.000 FI = 110 24 S = 38.000 S1 = -0.000 S2 = 0.000 V = -0.000 A = 0.000 FI = 110 25 S = 37.969 S1 = -0.969 S2 = -20.017 V = -21.312 A = -440.381 FI = 116 26 S = 37.755 S1 = -3.780 S2 = -38.075 V = -83.163 A = -837.654 FI = 121 27 S = 37.193 S1 = -8.159 S2 = -52.406 V = -179.498 A = -1152.932 FI = 126 28 S = 36.152 S1 = -13.677 S2 = -61.607 V = -300.887 A = -1355.353 FI = 132 29 S = 34.548 S1 = -19.793 S2 = -64.777 V = -435.448 A = -1425.102 FI = 138 30 S = 32.352 S1 = -25.909 S2 = -61.607 V = -570.009 A = -1355.353 FI = 143 31 S = 29.593 S1 = -31.427 S2 = -52.406 V = -691.398 A = -1152.932 FI = 149 32 S = 26.355 S1 = -35.806 S2 = -38.075 V = -787.733 A = -837.654 FI = 154 33 S = 22.769 S1 = -38.617 S2 = -20.017 V = -849.584 A = -440.381 FI = 159 34 S = 19.000 S1 = -39.586 S2 = 0.000 V = -870.896 A = 0.000 FI = 165 35 S = 15.231 S1 = -38.617 S2 = 20.017 V = -849.584 A = 440.381 FI = 170 36 S = 11.645 S1 = -35.806 S2 = 38.075 V = -787.733 A = 837.654 FI = 176 37 S = 8.407 S1 = -31.427 S2 = 52.406 V = -691.398 A = 1152.932 FI = 182 38 S = 5.648 S1 = -25.909 S2 = 61.607 V = -570.009 A = 1355.353 FI = 187 39 S = 3.452 S1 = -19.793 S2 = 64.777 V = -435.448 A = 1425.102 FI = 192 40 S = 1.848 S1 = -13.677 S2 = 61.607 V = -300.887 A = 1355.353 FI = 198 41 S = 0.807 S1 = -8.159 S2 = 52.406 V = -179.498 A = 1152.932 FI = 203 42 S = 0.245 S1 = -3.780 S2 = 38.075 V = -83.163 A = 837.654 FI = 209 43 S = 0.031 S1 = -0.969 S2 = 20.017 V = -21.312 A = 440.381 FI = 215 44 S = 0.000 S1 = -0.000 S2 = 0.000 V = -0.000 A = 0.000 FI = 220 45 S = 0.000 S1 = -0.000 S2 = 0.000 V = -0.000 A = 0.000 FI = 220 46 S = 0.000 S1 = 0.000 S2 = 0.000 V = 0.000 A = 0.000 FI = 360 F1 = 110 F2 = 0 F3 = 110 H = 38.000 E = 0 Rmin = 52.000 TETAM = 30.000 R[1] = 52.000 B[1] = 0.000 TETA[1] = -0.0 R[2] = 52.031 B[2] = 5.500 TETA[2] = -1.1 R[3] = 52.245 B[3] = 11.000 TETA[3] = -4.1 R[4] = 52.807 B[4] = 16.500 TETA[4] = -8.8 R[5] = 53.848 B[5] = 22.000 TETA[5] = -14.3 R[6] = 55.452 B[6] = 27.500 TETA[6] = -19.6 R[7] = 57.648 B[7] = 33.000 TETA[7] = -24.2 R[8] = 60.407 B[8] = 38.500 TETA[8] = -27.5 R[9] = 63.645 B[9] = 44.000 TETA[9] = -29.4 R[10] = 67.231 B[10] = 49.500 TETA[10] = -29.9 R[11] = 71.000 B[11] = 55.000 TETA[11] = -29.1 R[12] = 74.769 B[12] = 60.500 TETA[12] = -27.3 R[13] = 78.355 B[13] = 66.000 TETA[13] = -24.6 R[14] = 81.593 B[14] = 71.500 TETA[14] = -21.1 R[15] = 84.352 B[15] = 77.000 TETA[15] = -17.1 R[16] = 86.548 B[16] = 82.500 TETA[16] = -12.9 R[17] = 88.152 B[17] = 88.000 TETA[17] = -8.8 R[18] = 89.193 B[18] = 93.500 TETA[18] = -5.2 R[19] = 89.755 B[19] = 99.000 TETA[19] = -2.4 R[20] = 89.969 B[20] = 104.500 TETA[20] = -0.6 R[21] = 90.000 B[21] = 110.000 TETA[21] = -0.0 R[22] = 90.000 B[22] = 110.000 TETA[22] = -0.0 R[23] = 90.000 B[23] = 110.000 TETA[23] = 0.0 R[24] = 90.000 B[24] = 110.000 TETA[24] = 0.0 R[25] = 89.969 B[25] = 115.500 TETA[25] = 0.6 R[26] = 89.755 B[26] = 121.000 TETA[26] = 2.4 R[27] = 89.193 B[27] = 126.500 TETA[27] = 5.2 R[28] = 88.152 B[28] = 132.000 TETA[28] = 8.8 R[29] = 86.548 B[29] = 137.500 TETA[29] = 12.9 R[30] = 84.352 B[30] = 143.000 TETA[30] = 17.1 R[31] = 81.593 B[31] = 148.500 TETA[31] = 21.1 R[32] = 78.355 B[32] = 154.000 TETA[32] = 24.6 R[33] = 74.769 B[33] = 159.500 TETA[33] = 27.3 R[34] = 71.000 B[34] = 165.000 TETA[34] = 29.1 R[35] = 67.231 B[35] = 170.500 TETA[35] = 29.9 R[36] = 63.645 B[36] = 176.000 TETA[36] = 29.4 R[37] = 60.407 B[37] = 181.500 TETA[37] = 27.5 R[38] = 57.648 B[38] = 187.000 TETA[38] = 24.2 R[39] = 55.452 B[39] = 192.500 TETA[39] = 19.6 R[40] = 53.848 B[40] = 198.000 TETA[40] = 14.3 R[41] = 52.807 B[41] = 203.500 TETA[41] = 8.8 R[42] = 52.245 B[42] = 209.000 TETA[42] = 4.1 R[43] = 52.031 B[43] = 214.500 TETA[43] = 1.1 R[44] = 52.000 B[44] = 220.000 TETA[44] = 0.0 R[45] = 52.000 B[45] = 220.000 TETA[45] = 0.0 R[46] = 52.000 B[46] = 360.000 TETA[46] = 0.0
6. Силовое исследование рычажного механизма. 6.1 Задачи силового исследования. При силовом исследовании решаются следующие задачи
6.2. Построение плана скоростей. 1). Определение VA1,2.
Задаемся масштабом: Ра1=50 мм, тогда 2). Определение .
3). Определение VB. Для определения VB воспользуемся теоремой подобия относительных скоростей.
4). Определение VC.
После всех расчетов строим планы аналогов скоростей механизма. Из произвольной точки полюса Р откладываем линию перпендикулярную О1А величиной Ра1,2. Получили точку а1,2. Через полюс проводим линию перпендикулярную О2А, а через точку а1,2–параллельную О2А. На пересечении поведенных линий получили точку а3. На линии Ра3, от точки а3 откладываем отрезок а3b. Далее, через полюс проводим линию параллельную х–х, а из точки b–параллельную СВ. На пересечении получим точку с.
1). Определение аА1,2.
||О1А; Задаемся масштабом построения, предварительно задавшись Пn=50мм: = Из произвольной точки П проводим отрезок длинной 50мм параллельно О1А, затем, перпендикулярно этому отрезку проводим отрезок аn1. Далее, соединяя точки а1,2 и П получаем полное ускорение аА1,2. 2). Определение ускорения точки А3.
Отрезок, определяющий ускорение на плане ускорений равен
||О2А Отрезок, определяющий ускорение на плане ускорений равен Пn1== || O2A Поворачивая относительную скорость VA3A2 на 90 в сторону вращения и, откладывая от точки а1,2 отрезок длинной а1,2к получим точку к. Из точки к проводим линию перпендикулярную полученному отрезку. Из полюса проводим отрезок величиной П.n1 параллельно О2А–получили точку n1 Из этой точки, проводим линию перпендикулярную О2А. На пересечении двух прямых найдем точку а3. 3). Определение аВ. Для этого воспользуемся теоремой подобия относительных ускорений.
4) Определение аС.
Отрезок, определяющий ускорение на плане ускорений равен
аС||х–х Из точки n2 проводим отрезок равный bn2. С конца этого отрезка проводим перпендикуляр до пересечения с осью х–х. Получили точку с. 5). Определение
1). Определение сил инерции действующих на звенья.
2). Определение моментов инерции действующих на звенья.
3). Определение веса звеньев.
6.5 Определение реакций в кинематических парах. Диада 4–5. Определение реакции R43.
Выбираем масштаб:
Составляем векторное равенство:
Из произвольной точки откладываем последовательно все силы и находим реакцию опоры и нормальную составляющую реакции со стороны 4 звена на третье. Диада 2–3. Определение реакции F32.
Составляем векторное равенство:
Из произвольной точки откладываем последовательно все силы и находим реакцию опоры.
Силовой расчет ведущего звена включает в себя:
1). Определение Мур.
2) Составляем векторное равенство:
Из произвольной точки откладываем последовательно все силы и находим реакцию опоры. 6.7 Определение уравновешивающего момента с помощью теоремы Жуковского. Если какой-либо механизм под действием системы сил, приложеных к этому механизму, находится в равновесии, то повернутый на 90 план скоростей механизма , рассматриваемыйкак твердое тело, вращающегося вокруг полюса плана и нагруженное теми же силами приложенными в соответствующих изображающих точках плана также находятся в равновесии. Уравновешивающий момент можно найти использую рычаг Жуковского. Для этого необходимо все силы, действующие на механизм перениести на повернутый, на 90 план скоростей механизма. Т.к. переносятся только силы, а моменты нет, то мы разбиваем моменты на две силы и также переносим их на план скоростей.
Составляем уравнение равновесия. Определение
Определение погрешности:
Задачи кинематического исследования механизма состоят в определении: 1). Положений механизма в различные моменты времени. 2). Траекторий некоторых точек звеньев. 3). Величины и направления линейных скоростей и ускорений точек, угловых скоростей и ускорений звеньев.
Задаемся масштабом: принимаем оа1=50мм, тогда ; Определение размеров звеньев на чертеже: ; ; ; ; Построение планов механизма. Проводим ось, на которой находятся опоры 1 и 2. Откладываем расстояние Y. Получили точки О1 и О2. Из точки О1 проводим окружность радиусом –длина кривошипа; к полученной окружности из точки О2 проводим две касательные длинной . Получили два мертвых положения: 7’ и 1. От положения 1 разбиваем окружность на двенадцать равных частей; далее от точки О2 откладываем линию длинной YC –получили ось х-х. Из точки В проводим линию длинной ВС на ось х–х. Таким образом, мы построили план механизма для первого положения. Затем, поворачивая кулису О2В на 300, снова откладываем линию длинной ВС–получили план механизма для второго положения и т.д.
1). Определение VA1,2.
Задаемся масштабом: Ра1=50 мм, тогда 2). Определение .
3). Определение VB. Для определения VB воспользуемся теоремой подобия относительных скоростей.
4). Определение VC.
После всех расчетов строим планы аналогов скоростей механизма. Из произвольной точки полюса Р откладываем линию перпендикулярную О1А величиной Ра1,2. Получили точку а1,2. Через полюс проводим линию перпендикулярную О2А, а через точку а1,2–параллельную О2А. На пересечении поведенных линий получили точку а3. На линии Ра3, от точки а3 откладываем отрезок а3b. Далее, через полюс проводим линию параллельную х–х, а из точки b–параллельную СВ. На пересечении получим точку с. 2 Введение. Развитие современной науки и техники неразрывно связано с созданием новых машин, превышающих производительность и облегчающих труд людей, а также обеспечивающих средства исследования законов природы и жизни человека. Целью создания машин является увеличение производительности и облегчение физического труда человека путем замены человека машиной. В некоторых случаях машина может заменять человека не только его физическом, но и в умственном труде. Так, например, ЭВМ заменяют человека или помогают ему в проведения необходимых математических операций, информационные машины обрабатывают большое количество заложенной в них человеком информации и дают ему необходимые сведения и т.д. Созданные человеком машины могут управлять производственными и другими процессами по определенным, заранее установленным программам и в некоторых случаях автоматически обеспечивать процессы с оптимальными результатами. Наконец машины могут в некоторых случаях заменять отдельные органы человека, такие, как конечности (механизмы манипуляторов, протезы), искусственное сердце и др. Таким образом, понятием машины охватывается большое число самых различных объектов, применяемых человеком для своих трудовых и физических функций.
Динамический анализ включает в себя следующие основные задачи:
5.2 Определение момента инерции маховика. 1). Расчет и построение графика приведенного момента сил полезного сопротивления. Значение приведенного момента определяем по формуле:
Полученные результаты сводим в таблицу. Таблица 4.1
По полученным
результатам
строим график
.
Интегрирование
зависимости
2). Расчет и построение графика приведенного момента инерции рычажного механизма. Расчет приведенного момента инерции производится по формуле: ТЗВЕНА ПРИВЕДЕНИЯ=Т1+ Т2+ Т3+ Т4+ Т5 В качестве звена приведения обычно выбирается кривошип, поэтому данная формула в развернутой форме имеет вид: Из формулы имеем Данная формула неудобна для практического решения задачи, поэтому её преобразуют к такому виду, чтобы можно было использовать длины отрезков с плана скоростей. При этом надо иметь ввиду:
С учетом этого формула принимает вид Полученные значения сводим в таблицу:
По результатам строим график Iпр= Iпр() 3). Построение диаграммы энергомасс. Построение этой диаграммы выполняют путем исключения параметра из диаграмм Т() и Iпр(). В результате получают диаграмму энергомасс Т() =Т(Iпр). График Iпр() целесообразно расположить так чтобы ось Iпр была горизонтальной, а –вертикальной. Положение осей диаграммы энергомасс увязывают с диаграммами Т() и Iпр(). После нахождения всех точек диаграммы энергомасс их соединяют сплавной линией, в результате чего получается кривая Виттенбауэра. 5.3. Определение размеров маховика. Углы наклона касательных к кривой Виттенбауэра определим по формулам:
После нахождения углов проводят две касательные к кривой Виттенбауэра, при этом они ни в одной точке не должны пересекать кривую Виттеннбауэра. Касательные на оси Т отсекают отрезок ab , с помощью которого находится постоянная составляющая приведенного момента инерции рычажного механизма, обеспечивающая движение звена приведения с заданным коэффициентом неравномерности движения: ;
Определение частоты вращения маховика:
Принимаем материал маховика–чугун. Определение момента инерции маховика: ; Из последней формулы имеем
Принимаем D=1м. h/c=1.2, тогда
Для этого используем пакет MathCAD. |