Введение. Настоящий курсовой проект посвящен исследованию механизмов транспортного устройства автоматической линии

Настоящий курсовой проект посвящен исследованию механизмов транспортного устройства автоматической линии. Графическая часть проекта выполнена на четырех листах формата А1. Пояснительная записка содержит 29 страниц.

В проекте выполнены:

· Синтез кулачкового механизма

· Силовой анализ механизма

· Динамический синтез и анализ машинного агрегата

· Синтез зубчатых механизмов

Исследования выполнены с использованием графических и графоаналитических методов. Достоверность результатов подтверждена сравнительным анализом. Полученные данные могут быть использованы для конструирования механизмов транспортного устройства.

1 Синтез кулачкового механизма
Целью синтеза является проектирование профиля кулачка, обеспечивающего заданный закон движения толкателя. Дополнительное условие: углы давления на участках удаления и сближения не должны превышать предельно допустимые. 1.1 Построение кинематических диаграмм [1] Закон движения толкателя задан как зависимость ускорения (а) тол­кателя от угла поворота кулачка(φ)для каждой из фаз движения. Для получения аналогов ускорений поделим ускорения на . В результате получим: для участка удаления (1) для участка сближения (2)   Разобьем углы удаления и сближения на некоторое количество частей и вычислим значения аналогов ускорения в этих точках.   Таблица 2- Значения аналогов ускорения   Фаза удаления φ, градус             0, 035 0, 021 0, 007 -0, 007 -0, 021 -0, 035   Фаза сближения φ, градус           -0, 101 -0, 071   0, 071 0, 101
По результатам расчетов строим график . Масштаб =0, 0005 , . Графики аналога скорости . и перемещения тол­кателя получаем поочередно графическим интегрированием. При этом масштаб сохраняется, а для того, чтобы масштабы были равны масштабу графика аналога ускорения , полюсные расстояния H1 и Н2 примем равными:   Н1 =Н2 = 1/µf (3)   Н1 =Н2=1/0, 0174=57мм   1.2 Определение основных размеров кулачкового механизма [1] При построении фазового портрета (зависимости S = S(SI)), ось перемещений S направ­ляем вертикально вверх по ходу толкателя. Так как кулачок вращается по часовой стрелке, то положитель­ные значения SI, соответствующие фазе удаления толкателя, отклады­ваем вправо, а отрицательные (фаза сближения) влево от оси перемещений, К построенной диаграмме проводим касательные: под углом со стороны фазы удаления и под углом со стороны фазы сближения. Точка пересечения этих касательных оп­ределяет ось вращения кулачка O1 Расстояние от точки O1 до начала координат дает минимальный радиус основной шайбы ; расстояние до оси S - соответствующий эксцентриситет е. , (5) , (6) Примем R0=40мм, e=8мм
1.3 Построение теоретического профиля кулачка [1] Профиль кулачка строим, используя метод обращения движения, заключающийся в том что всему кулачковому механизму вокруг центральной оси задаем угловую скорость равную угловой скорости кулачка, но противоположно направленную. В результате в обращенном механизме кулачок неподвижен, а толкатель вращается вместе со стойкой. При построении профиля кулачка используем стандартный чер­тежный масштаб М 2: 1, которому соответствует вычислительный мас­штаб 1.4 Построение практического профиля кулачка [1] Экспериментально определяем минимальный радиус кривизны кулачка Радиус ролика из условия самопересечения профиля: (7) Радиус ролика из условия размещения опор: *R0 мм Примем радиус ролика равным 15 мм. Найденным радиусом ролика из произвольных точек теоретического профиля описываем дуги и строим их огибающую, в результате чего получаем рабочий профиль кулачка.

2 Силовой анализ механизма.

Целью силового анализа является определение реакций в кинематических парах и уравновешивающего момента. Расчет выполняется методом планов сил, а уравновешиваю-

щий момент дополнительно рассчитывается методом рычага Жуковского.

2.1 Кинематический синтез рычажного механизма [ 1 ]

Для построения кинематической схемы определим недостающий размер механизма l_ОА

Рисунок 5-Кинематический синтез рычажного механизма

, (8)

, (9)

=

θ = (10)

θ = =

θ = (11)

θ = =

(12)

2.2 Кинематический анализ механизма графоаналитическим методом [2]

Строим кинематическую схему механизма в 12 положениях, приняв за первое положение в начале рабочего хода.

Результаты структурного анализа приведены на листе 2 графической части.

2.2.1 Определение угловой скорости кривошипа:

, (13)

2.2.2 Построение планов скоростей для заданного положения:

Из структурной схемы следует, что построение планов нужно начинать с Мех.1кл

, (14)

Изобразим скорость точки А вектором , перпендикулярным кривошипу.

Масштаб планов скоростей:

, (15)

.

Для группы 2, 3:

; (16)

Решив графически систему векторных уравнений, получим план скоростей

группы 2, 3 (см. лист 2 графической части).

, (17) .

Скорости точек и S₂ находим из подобия.

; ; (18)

, (19)

.

; ; (20)

, (21)

.

Угловая скорость звена 2

(22)

Для группы 4, 5:

; (23)

Решив графически систему векторных уравнений, получим план скоростей

группы 4, 5 (см. лист 2 графической части). , (24)

.

=

2.2.3 Построение планов ускорений для заданного положения механизма:

Кривошип движется с постоянной угловой скоростью, следовательно, тангенциальная составляющая ускорения точки A отсутствует.

, (25)

.

Масштаб планов ускорений:

, (26)

.

Для группы 2, 3:

, (27)

, (29)

.

, (30)

.

(31)

(32)

Решив графически систему векторных уравнений, получим план ускорений

группы 2, 3 (см. лист 2 графической части).

, (33)

Ускорение точек и S₂ находим из подобия.

; ; (34)

, (35)

; ; (36)

, (37)

Для группы 4, 5:

(38)

Решив графически систему векторных уравнений, получим план ускорений

группы 4, 5 (см. лист 2 графической части).

, (39)

Угловое ускорение звена 2:

(40)