Исследование динамической нагруженности машинного агрегата легкового автомобиля
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
A (1-2) - вращательная, одноподвижная, 5 класс;
B (2-3) - вращательная, одноподвижная, 5 класс;
(3-0) - поступательная, одноподвижная, 5 класс.
Число высших пар - ;
Так как механизм плоский, то для определения числа степеней свободы используем формулу Чебышева: W=3n-2p5-p4.
Таким образом, получаем следующее число степеней свободы для механизма:
W=3n-2p5-p4=3тАв3-2тАв4=1.
W=1, то положения всех звеньев механизма определяется заданием одной независимой обобщённой координатой (угол ?1).
Разобьём механизм на группы Ассура и механизм 1 класса:
a) б)
Рисунок 3.2 Структурный анализ механизма
На рисунке 3.2.(а) изображение является механизмом 1 класса. Механизм на рисунке 3.2(б) группа Ассура 2 класса, 2 вида, 2 порядка. Наивысший класс присоединённых групп Ассура - второй, поэтому механизм относится ко второму классу. Форма построения механизма (0;1) II (2;3).
.3 Метрический синтез определение размеров звеньев рычажного механизма
На рисунке 3.3 изображён механизм в крайних точках положения с указанием хода поршня - H.
Рисунок 3.3 Механизм в крайних положениях
Найдём длину шатуна:
;
По заданным частоте вращения определим среднюю угловую скорость кривошипа
рад/с.
Начальная обобщённая координата =180о дальнего крайнего левого положения на рисунке 3.3.
Массово-инерционные параметры механизма: - массы ;
шатуна
кг,
где q - масса одного погонного метра длины, кг/м.
массы кривошипа
кг;
- поршня
кг;
положения центров масс:
шатуна
м;
кривошипа
;
поршня
;
осевые моменты инерции:
шатуна
кгм2;
кривошипа
кгм2;
Результаты расчета сводим в табл. 3.1.
Таблица 3.1
Наименование и обозначение параметровРазмеры, м.Угловая скорость
, рад/с.Масса ,кгОсевые моменты инерцииЧисленное значение0,060,350,095240,7331809,8492,5922,7040,0390017
.4 Определение кинематических характеристик
.4.1 Графический метод решения задачи
.4.1.1 Построение плана положений механизма
Для построения планов положения механизма воспользуемся размерами звеньев, полученных ранее в пункте 3.3.
Так как горизонтальный механизм, то геометрическое место точек всех положений ползуна будет находиться на горизонтальной прямой, проходящей через ось вращения кривошипа, перпендикулярной плоскости чертежа.
Принимается масштаб построения м/мм.
Чертежные отрезки:
мм;
мм;
мм;
Так как механизм второго класса, то построение ведется геометрическим методом засечек, начиная от дальнего крайнего положения, которое обозначается первым (позиция 1 листа 1). Строятся 12 планов положений, равноотстоящих по углу ?, поворота кривошипа. Строится траектория точки S2 шатуна. Выделяется контурной линией одно расчетное положение № 3 при . Для этого положения обозначаются отрезки координат и рассчитываются графические координаты точек и звеньев
Графические координаты для исследуемой схемы:
3420,001=0,342м;
1250,001=0,125 м;
37,50,001=0,0375м;
90;м/мм;
3.4.1.2 Построение плана аналогов скоростей
Используя соотношение , строим план аналогов скоростей.
Для построения плана аналогов скоростей выбираем контрольное положение №3, при котором = 60.
Примем масштабный коэффициент длины
Для начала построения плана аналога скоростей произвольно выбираем на чертеже точку р - полюс плана аналогов скоростей. После чего проводим из точки р отрезок рв, который перпендикулярный АВ и направлен в сторону вращения кривошипа (аналог скорости совпадает по направлению с вектором скорости).
Аналог скорости точки В - отрезок рa = OA=60мм.
Для точки С записываем систему векторных уравнений:
,
где
Так как то точка b0 совпадает с полюсом плана аналогов скоростей p.
Из точки b строим прямую линию, которая перпендикулярна шатуну AB плана положений механизма. Из точки p строим прямую линию, которая параллельна оси OX плана положений механизма. И на пересечении этих линий получаем точку c.
Точку на плане скоростей строим исходя из теоремы подобия аналогов скоростей:
где ab - отрезок на плане аналогов скоростей.
3.4.1.3 Расчет кинематических характеристик графическим методом
Измерив соответствующие отрезки на плане аналогов скоростей, вычислим реальные значения первых передаточных функций механизма:
По плану аналогов скоростей находим координаты X и Y аналога скорости центра масс шатуна 2.
Для определения этих координат необходимо опустить перпендикуляры из точки на оси X и Y, плана аналогов скоростей, и измерив линейкой величины и умножать их на масштабный коэффициент:
м
м
.4.2 Аналитический метод решения задачи
3.4.2.1 Составление схемы алгоритма аналитический решения задачи
На рисунке 3.5 приведена расчётная схема механизма.
Рисунок 3.4 Расчётная схема механизма
Алгоритм вычислений, полученный на основании приведенного вывода, имеет вид:
Алгоритм вычисления:
?1i= ?0+ ?? (i-1),
где i - положения механизма, а ??= (град) - шаг изменения обобщенной координаты;
плюс соответствует вращению кривошипа проти?/p>