Расчет и проектирование плоского рычажного механизма и кулачкового механизма

Знание этих сил необходимо для расчётов на прочность, жесткость, износостойкость, надежность и др.табл. Исходные данные. Массы звеньев, кг

Моменты инерции масс звеньев, кг*м2m1m2m3m4m5Js1Js2Js3Js4Js50,83,40,41,80,50,0080,0250,0090,0180,0073.

1 Силовой анализ графоаналитическим методом

Для расчета определяем расчетные данные. Силы тяжести звеньев:

где — масса перемещаемого материала. Для остальных звеньев данные сводим в таблицу:

Силы тяжести звеньев, НG1G2G3G4G57,848 033,35403,924 017,65804,9050

Силы инерции: Знак минус указывает на то, что вектор силы инерциинаправлен в противоположную сторону вектору ускорения Для остальных звеньев данные сводим в таблицу:

Силы инерции, НFи1Fи2Fи3Fи4Fи5−63,16−401,1150−90,153−12,668Моменты сил инерции звеньев определяются по формуле:

где JSi — момент инерции звена, i — угловое ускорение звена. Знак минус указывает что направление момента инерции звена противоположно угловому ускорению. Расчетные данные заносим в таблицу:

Момент инерции, НмМи1Ми2Ми3Ми4Ми5025,2 261 759,0814238,254 620

Рассмотрим структурную группу 4−5. Приложим к ней силы и моменты инерции (рисунок):Рисунок Составляем уравнение суммы моментов всех сил относительно точки D: Из данного уравнения находим реакцию

Для определения сил и построим план сил согласно векторного уравнения:

Выбираем полюс для построения плана силP — произвольная точка чертеже. Принимаем коэффициент плана сил равный. Далее из полюса откладываем известные векторы сил, из конечной точки вектора откладываем прямую по направлению вектора. из полюса строим известные по направлению и величине вектора из конечной точки вектора строим прямую по направлению вектора. На пересечении двух прямых получаем точку. Строим вектора сил и. Вычисляем модуль сил: Рассмотрим структурную группу 4−5. Приложим к ней силы и моменты инерции (рисунок):Из данного уравнения находим: Величину силыможно рассмотрев равновесие звена 3: Реакция в поступательной паре направлена перпендикулярно звену АВ и проходит на расстоянии h от шарнира В. Из уравнения равновесия звена 3 построим силовой многоугольник и определим неизвестные реакции. Находим модуль величины силы:

Для определения сил построим план сил согласно векторного уравнения:

Построив план сил согласно векторному уравнению, найдем Вектор силы, моду силы вычислим по формуле:

Рассмотрим звено1. Приложим к ней силы и моменты инерции. Составим векторное уравнение моментов сил: Из данного уравнения находим уравновешивающий момент 4. Синтез кулачкового механизма

Исходные данные:

Размеры кулачкового механизма, мм

Углы поворота кулачка, градr0ρeXYLSmax (β)Рабочий ход, φш, рх

Дальний выстой φдв

Холостой ход φш, хх1 102 530—-5 018 060 100

Законы безразмерного ускорения ведомого звена

Рабочий ход

Холостой ход

РазбегВыбегλрх/fрхδ βрх

РазбегВыбегλхх/fххδ βххS1S2S1S2S1S2S1S20,20,60,60,21,150,150,50,50,50,510Проектирование кулачкового механизма можно разбить на следующие этапы:

расчёт параметров, необходимых для построения кинематических диаграмм движения выходного звена;

построение кинематических диаграмм движения выходного звена;

определение основных размеров из условий ограничений угла давленияпостроение центрового профиля кулачка механизма с роликовым выходным;

определение радиуса ролика и построение конструктивного профилякулачка;

4.

1. Определение основных параметров

Рабочий ход. Участок разбега:

Участок выбега:

Холостой ход. Участок разбега:

Участок выбега: