Чайковский технологический институт (филиал)
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

"Ижевский государственный технический университет имени М.Т.Калашникова"

(ФГБОУ ВО «ИжГТУ имени М.Т.Калашникова)

Чайковский технологический институт (филиал)

Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения

высшего образования

"Ижевский государственный технический университет имени М.Т.Калашникова"

(ФГБОУ ВО «ИжГТУ имени М.Т.Калашникова)

 

Кафедра Промышленные технологии

 

Красильников С.Н., к.т.н., доцент

 

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

 

СИЛОВОЙ АНАЛИЗ РЫЧАЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ

 

по дисциплине

Теория механизмов и машин

Для специальности/направления: 23.03.03 - Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов

Всех форм обучения

Рассмотрен и утвержден на заседании кафедры

 

Протокол № 6 от « 24 » марта 20 17 г.

 

Чайковский

2017

УДК 621.184.64

 

СИЛОВОЙ АНАЛИЗ РЫЧАЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ

Составитель: к.т.н., доцент С.Н. Красильников

 

2017 г.

 

© С.Н. Красильников

 

Утверждено на заседании кафедры «Промышленные технологии»

Чайковского технологического института (филиала) ИжГТУ имени М.Т.Калашникова

 

Протокол № 6 от 24 марта  2017 г.

 

Электронная версия (Word’97) находится в ЧТИ ИжГТУ

имени М.Т.Калашникова

 

 

Методические указания составлены в соответствии с программой курса «Теория механизмов и машин» для технических специальностей вузов. Методические указания предназначены для очного, заочного и очно-заочного отделений по направлению 23.03.03- Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов, выполняющих при изучении курса «Теория механизмов и машин» практические и курсовые работы. Методические указания позволят студентам более глубоко изучить теорию силового исследования плоских рычажных механизмов, выполнить практические и курсовую работу.

 

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

В курсовом проекте после проведения структурного и кинематического анализа плоского рычажно-шарнирного ме­ханизма требуется провести силовой анализ этого механизма, который предполагает решение первой задачи динамики - по заданному закону движения определить действующие силы. Так как законы движения начальных звеньев и внешние силы, действующие на звенья механизмов, заданы, то силовой рас­чет сводится в основном к определению сил в кинематических парах.

Результаты силового анализа необходимы для дальней­ших расчетов деталей на прочность, жесткость, износостой­кость, надежность, для выбора типов и размеров подшипни­ков, определения коэффициента полезного действия механиз­ма.

Силовой расчет можно проводить с учетом и без учета сил трения в кинематических парах. В курсовом проекте си­ловой расчет проводится без учета сил трения.

Обычно при расчетах деталей механизмов на прочность необходимо знать изменение величины сил в кинематических парах за цикл. При выполнении курсового проекта можно ог­раничиться расчетом сил для одного или двух положений ме­ханизма, в которых действуют максимальные внешние на­грузки. К внешним нагрузкам относятся: силы тяжести звень­ев Gi, движущая сила Fi момент сопротивления Mi с.

Силовой расчет, учитывающий ускоренное движение масс, можно производить методом, основанным на законе Ньютона, или же с применением принципа Даламбера. При решении задачи последним методом к каждому звену, помимо внешних сил и моментов, прикладываются главный вектор сил инерции  и главный момент сил инерции . В ре­зультате вся система сил и моментов условно рассматривается в равновесии, а значит, задачу динамики можно решать мето­дами статики.

Главный вектор сил инерции звена  и главный мо­мент сил инерции  определяются по формулам:

где mi - масса i-го звена;

 - ускорение центра масс i - го звена,

- угловое ускорение i - го звена;

Jsi - момент инерции i - го звена относительно главной центральной оси, проходящей через центр масс Si.

Главный вектор сил инерции  прикладывается в цен­тре масс звена Si и направляется противоположно .

Числовые значения масс и моментов инерции звеньев механизма приведены в задании на курсовое проектирование. Для определения векторов сил инерции и главных моментов сил инерции для всех звеньев механизма необходимо опреде­лить угловые ускорения звеньев и линейные ускорения цен­тров масс. Эти величины находятся при кинематическом ана­лизе механизма с использованием графического, аналитиче­ского или численного методов исследования.

Силы взаимодействия звеньев рекомендуется обозначать буквой Fij с двойным индексом. Первая цифра индекса показывает звено, к которому приложена сила, вторая цифра звено, со стороны которого действует сила, например F 12 - си­ла, с которой звено 2 действует на звено 1.

Для проведения силового расчета нужно расчленить за­данный плоский рычажный механизм на группу начального звена (начальное звено со стойкой) и структурные группы с нулевой степенью свободы, так называемые группы Ассура статически определимые группы, для которых число неиз­вестных сил равно числу уравнений.

Кинетостатический расчет механизма начинаем с груп­пы Ассура, наиболее удаленной от начального звена, и прово­дим его в такой последовательности, как и разделение на группы Ассура при структурном анализе механизма.

Рассмотрим наиболее часто встречающиеся группы, из которых состоят рычажные механизмы, исследуемые при кур­совом проектировании.

 

Список литературы

1. Фролов К.В. Теория механизмов и механика машин: Учеб. для вузов / К.В. Фролов, С.А. Попов, А.К. Мусатов и др.; под ред К.В. Фролова. – 4-е изд., испр. – М.: Высш. шк., 2003. – 496 с.: ил.

2. Попов С.А. Курсовое проектирование по теории механизмов и механике машин: Учеб. пособие для вузов / С.А. Попов, Г.А. Тимофеев; под ред К.В. Фролова. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2004. – 458 с.: ил.

 

 

Содержание

1. Общие сведения 3
2. Силовой расчет группы Ассура второго класса с двумя вращательными и одной поступательной кинематическими парами   4
3. Силовой расчет группы Ассура второго класса с тремя вращательными кинематическими парами 7
4. Силовой расчет группы Ассура второго класса с двумя вращательными и внутренней поступательной кинематическими парами   10
5. Силовой расчет группы Ассура второго класса с двумя поступательными и внешней вращательной кинематическими парами     11
6 Силовой расчет начального механизма 12
7 Определение уравновешивающей силы методом жесткого рычага Жуковского   14
  Список литературы 15

 

 

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

"Ижевский государственный технический университет имени М.Т.Калашникова"

(ФГБОУ ВО «ИжГТУ имени М.Т.Калашникова)

Чайковский технологический институт (филиал)

Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения

высшего образования

"Ижевский государственный технический университет имени М.Т.Калашникова"

(ФГБОУ ВО «ИжГТУ имени М.Т.Калашникова)

 

Кафедра Промышленные технологии

 

Красильников С.Н., к.т.н., доцент

 

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

 

Дата: 2019-02-02, просмотров: 208.