Кинематический и кинетостатический расчет поперечно-строгального станка
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
?авнивание удельных скольжений
Поперечно - строгальный станок:
Кинематическая схема машины:
1.2 Структурный анализ механизма
.2.1 Степень подвижности W + Асур
Примем следующие обозначения звеньев механизма:
- - стойка 3 - кулиса О3В
- - кривошип О2А 4 - камень В кулисы О3В
- - камень А кулисы 5-ползун
Степень подвижности кинематической цепи проверяем по формуле Чебышева (для плоских механизмов):
W = Зn - 2Р5 - Р4 = 3*5 -2*7 = 15-14=1,
где n- количество подвижных звеньев,
р5=(0-1) (1-2) (2-3) (3-0) (3-4) (4- 5) (5-0)=7 - количество пар 5-го класса
p4 - число пар 4-го класса, p4=0.
Таким образом кинематическая цепь имеет степень подвижности равную 1, следовательно, является механизмом образованным путём последовательного присоединения к стойке О и ведущему звену 1 двух групп состоящих из звеньев 2-3 и 4-5.
По классификации Асура-Артоболевского он должен быть отнесён к механизму II класса.
Составим структурные группы механизма:
- стойка - кривошип О2А - механизм I класса - ведущая часть механизма;
- камень А - кулиса ОЗВ - группа II класса 3 вида;
- камень В - ползун - группа II класса 4 вида.
Классификация кинематических пар и групп звеньев в механизме сведены в две таблицы.
Таблица 1. Классификация кинематических пар
п/пКинематическая параНаименование парыКлассКол-во степеней свободы10 - 1ВращательнаяV121 - 2ВращательнаяV132 - 3 ПоступательнаяV143 - 0ВращательнаяV153 - 4ВращательнаяV164 - 5ПоступательнаяV175 - 0ПоступательнаяV1
Таблица 2. Классификация групп звеньев
п/пСхема группыКласс группыПорядок группыWотн1*I- 12II203II204II205II206II207II20Примечание: 1* - ведущее звено.
1.2.2 Структурная формула механизма
На основании таблиц 1 и 2 структурная формула механизма выглядит так:
I (0 - 1) > II (2 - 3) > II (4 - 5)
1.3 Синтез механизма (определение длин звеньев)
Одна из задач проектирования механизмов состоит в таком подборе размеров звеньев (точнее - расстояний между осями шарниров), при котором за все время работы механизма удовлетворялись бы некоторые наперед поставленные требования, а именно: чтобы определенные точки звеньев перемещались по заданным траекториям или по определенному закону.
По заданной конструктивной схеме механизма составляем кинематическую схему (рис. 1).
Исходные данные:
Расстояние между стойками О2О3=0,33 м;
Ход ползуна H=0,37 м;
Коэффициент изменения скорости хода K=1,45.
Угол качения кулисы (?) определяем по заданному значению (К) согласно формуле:
Графическое решение приведено на рис. 1
Из прямоугольного треугольника ?O3NB вычисляем длину звена O3B:
Звено O2A определяем из ?O2AO3:
Рис. 1. Кинематическая схема механизма
1.4 Кинематический анализ механизма
.4.1 Графический метод (описание построения ПС и ПУ)
Построение плана скоростей.
Планы скоростей и ускорений строим для любых 6 положений механизма, в нашем случае это для 0,1, 2, 4, 6 и 8 положений.
Для примера построения плана скоростей данного механизма рассмотрим построение для 1 положения.
Планы скоростей строим в масштабе ?v=0,01 (м/с)/мм.
Из произвольно выбранной точки p, принятой за полюс плана скоростей откладываем отрезок ра1, изображающий скорость точки А кривошипа:
VA1 = VО2 (=0) + VА1 О2
VA1 = VA1O2 = ?*O2A;1 = ?v *О2А1; pa1 + О2А1
(рад/с)
VA1 = ?*O2A = 5,23*0,094 = 0,49 м/с
Скорость точки A3 кулисы совпадающей с точкой A2 камня, определим по уравнению:
VA1 = VA3 + VА1А3
или ра1 = ра3 + а1а3,
где ра3 ^О3А, а3а2 О3А
Скорость точки В3 кулисы определяем на основании теоремы о подобии:
Pb3 = pa3*О3В/О3А = 23,5*650/145,9 =104,7 мм
Чтобы определить скорость ползуна, воспользуемся условием, что VB5¦xx, и векторным уравнением:
VB3 = VB5 + V B3 B5 или pb3 = pb5 + b5b3,
Где pb5¦xx и pb3 ^ О3В, а b5b3+xx
Планы скоростей для всех остальных положений строятся аналогично.
Построение плана ускорений.
Построение плана ускорений также выполняем для 1 положения. Так как кривошип вращается с постоянной угловой скоростью, точка А1 кривошипа будет иметь только нормальное ускорение. Поэтому от произвольной точки p полюса плана ускорений по направлению А1 к О2 откладываем отрезок pа1, представляющий собой ускорение точки А1 кривошипа.
Планы ускорений строим в масштабе ?а=0,05 (м/с2)/мм.
Движение точки А2 камня рассматриваем как сложное: вместе с кулисой и относительно ее.
аA1n=аnA3O3+ а?A3O3+ аkA1A3+ аA1A3
или ?а1=?n1+ n1 a3+ ka1+a3k.
Отрезки ка1, изображающий в масштабе ?а ускорение Кориолиса, и ?n1, изображающий в том же масштабе, нормальное ускорение точки А3, определяются по формулам:
ка1=(2*а1 а3*Ра3*К2)/(О3 А*К12) = 27,52 мм
?n1=((Ра3)2*К2)/(О3 А*К12) = 7,6 мм
Ускорение точки В3, принадлежащей кулисе, определяем на основании теоремы о подобии:
pb3 = pа3*О3В/О3А = 18,8*650/145,9 = 83,8 мм
Ускорение точки В5 определяем графическим построением векторного уравнения
аb5 = аb3 + аb5 b3
или pb5 = pb3 + b5b3.
При этом b5b3^хх, pb5хх
.4.2 Графоаналитический метод
Исходные данные:
j1=0,5236 (30) - угол поворота начального звена;
u1-7=68 - передаточное отношение многозвенной зубчатой передачи;
nдв=3400 об/мин - частота вращения электродвигателя.
Описание метода.
Механизм н