Составление кинематических схем и структурный анализ механизмов. Курносов Н.Е

Лабораторная работа № 2. «Составление кинематических схем и структурный анализ механизмов»

Составление кинематических схем и структурный анализ механизмов. Курносов Н.Е

Ознакомление студентов с целями и задачами лабораторного практикума, с требованиями, предъявляемыми к выполнению и защите работ и с правилами техники безопасности.

Цели работы: развитие представлений о функциональных элементах машин и структурных элементах механизмов; развитие навыков составления и чтения функциональных и структурных схем машин и кинематических схем механизмов и манипуляторов; выработка умений определять подвижность кинематических цепей, их сложность и последовательность структурного анализа и синтеза.

Задание. Составить функциональную и структурную схему машины и кинематические схемы механизмов и манипулятора; определить степень подвижности каждой кинематической цепи; выявить и устранить избыточные связи и лишние подвижности; определить класс механизма.

Исполнение.

По выданным моделям, схемам, или планшетам составляют соответствующую заданию схему и определяют степень подвижности механизма машины, входные и выходные параметры функциональных элементов схемы.

Выявляют избыточные связи и подвижности и предлагают способы их устранения. Разбивают кинематическую цепь механизма на структурные группы, составляют формулу строения механизма и определяют его класс.

Оснастка. Модели механизмов ТММ 17; планшеты механизмов ТММ 5м; модели манипуляторов ТММ 118Л; сборочный чертеж (рисунок) и описание машины и ее механизмов.

Оценка. Устанавливают: принадлежность механизма к конкретному виду, количество независимых параметров движения и сложность строения механизма.

Время выполнения работы – 4 часа.

5.2. Лабораторная работа №3 «Классификация и кинематический синтез кулачковых механизмов».

Цели работы: ознакомление с основными классификационными признаками кулачковых механизмов и фазами движения выходного звена; приобретение навыков построения профиля кулачка по заданным кинематическим параметрам.

Задание: составить схемы механизмов; установить классификационные признаки механизмов; рассчитать координаты профиля кулачка; построить центровой профиль кулачка, выбрать диаметр ролика и построить активный профиль кулачка.

Исполнение.

Для выданных моделей кулачковых механизмов устанавливают классификационные признаки; по заданным исходным данным вычисляют координаты точек профиля синтезируемого механизма и с помощью прибора строят профиль кулачка. Допускается построение профиля кулачка без использования прибора, применяя метод обращения движения.

Оснастка. Модели кулачковых механизмов ТММ 102К; приборы для построения профиля кулачка, устройство для вырезания кругов, чертежная бумага.

Оценка. Производится сравнение различных схем кулачковых механизмов по классификационным признакам; устанавливается влияние исходных данных на форму профиля кулачка.

Время выполнения работы – 2 часа.

5.3. Лабораторная работа № 4 «Кинематический анализ зубчатых механизмов»

Цель работы: выработка умений определять кинематические параметры зубчатых механизмов, используя геометрические параметры и числа зубьев колес.

Задание: составить кинематические схемы зубчатых механизмов; определить степень подвижности; установить тип зубчатого механизма; определить передаточное отношение опытным путем, графически и аналитически.

Исполнение.

Для выданных моделей составляются кинематические схемы, определяется степень подвижности и устанавливается разновидность механизма. Подсчитываются числа зубьев колес, определяется передаточное отношение опытным путем (через числа оборотов входного и выходного звеньев) и аналитически (через числа зубьев).

Вычерчиваются схемы механизмов с соблюдением масштаба, строится эпюра линейных скоростей и план угловых скоростей, определяется передаточное отношение графическим способом.

Оснастка. Модели зубчатых рядов и планетарных механизмов.

Оценка. Устанавливается степень преобразования движения механизмом; проводится сравнение точности определения передаточного отношения различными методами.

Время выполнения работы – 2 часа.

5.4. Лабораторная работа № 5 «Механизмы прерывистого движения»

Цель работы: ознакомление со структурой, принципами преобразования движения и характерами движения входных и выходных звеньев.

Задание: составить кинематическую схему; изложить принцип преобразования движения и способ фиксации выходного звена; построить диаграмму движения выходного звена.

Исполнение.

По моделям механизмов составляют кинематические схемы, устанавливают принцип преобразования движения и характер зависимости движения выходного звена от движения входного звена.

Оснастка. Модели мальтийского и храпового механизмов ТММ 105 Х, модели анкерных механизмов и обгонной муфты.

Оценка. Выполняют сравнительный анализ законов движения входных и выходных звеньев различных механизмов и способы фиксации выходного звена в фазе изменения структуры или прекращения действия связи.

Время выполнения работы – 2 часа.

5.5. Лабораторная работа № 7 «Уравновешивание вращающихся звеньев механизмов и машин».

Цель работы: выработка умений по устранению статической и динамической неуравновешенности роторов.

Задание: визуально установить величину колебаний неуравновешенного ротора; рассчитать параметры противовесов; визуально оценить величину колебаний уравновешенного ротора.

Исполнение.

По исходным данным с помощью грузов на лабораторной установке создают модель неуравновешенного ротора; прогоняют ротор и визуально оценивают максимальную амплитуду его колебаний по шкале установки; выполняют аналитические расчеты по определению масс противовесов; создают модель уравновешенного ротора и визуально оценивают дебаланс.

Оснастка. Лабораторная установка ТММ 35; набор грузов

Оценка. Оценивается степень снижения колебаний испытуемого ротора после постановки противовесов.

Время выполнения работы – 2 часа.

5.6. Лабораторная работа № 10 «Балансировка роторов».

Цель работы: ознакомление с одним из методов динамической балансировки вращающихся звеньев.

Задание: замерить амплитуды колебаний люльки станка с неуравновешенным ротором без добавочной массы и с добавочной массой; определить коэффициент пропорциональности между амплитудой колебаний и статическим дисбалансом; найти аналитически величину статического дисбаланса неуравновешенного ротора и возможные места установки противовеса; испытаниями установить действительное место установки противовеса.

Исполнение.

Испытания проводят в динамическом режиме на резонансной частоте. Для каждого из концов вала ротора делают по три прогона: один без добавочной массы и два – с добавочной массой, расположенной в первом случае произвольно, а во втором – диаметрально первому. Выполняют аналитическую обработку испытаний и дополнительными испытаниями находят приемлемое решение.

Оснастка. Станок ТММ 1 системы Шитикова, набор грузов, индикатор часового типа без возвратной пружины

Оценка. Сравниваются амплитуды колебаний неотбалансированного и отбалансированного ротора.

Время выполнения работы – 2 часа.

5.7. Лабораторная работа № 11 «ПОСТРОЕНИЕ ЗУБЬЕВ ЭВОЛЬВЕНТНОГО ПРОФИЛЯ МЕТОДОМ ОБКАТКИ».

Цель работы: ознакомление с методом устранения подрезания зуба эвольвентного колеса.

Задание. Установить изменение параметров зубьев колес при нарезании с положительным смещением.

Исполнение.

По исходным данным прибора выполняют расчеты установок инструмента для нарезания колес со смещением и без смещения; выполняют нарезание обоих колес на одной заготовке; проводят окружности колес: основные, делительные, вершин и впадин; отмечают на окружностях элементы зубьев, подлежащие сравнению.

Оснастка. Прибор ТММ 42, устройство для нарезания заготовок, чертежная бумага формата более А4.

Оценка. Сравниваются геометрические параметры зубьев колес, нарезанных со смещением с параметрами зубьев колес без смещения.

Время выполнения работы – 2 часа.

Таблица 3

Лабораторный практикум и его связь с содержанием лекционного курса

№ п/п № раздела по содержанию дисциплины Наименование лабораторной работы
1 4.1 Составление кинематических схем и структурный анализ рычажных механизмов.
2 4.2.1 Кинематический анализ зубчатых механизмов
3 4.2.2 Построение зубьев эвольвентного профиля методом обкатки.
4 4.3.1 Классификация и кинематический синтез кулачковых механизмов.
5 4.3.2. Механизмы прерывистого движения
6 4.8.3 Уравновешивание вращающихся звеньев механизмов и машин.
7 4.8.3 Балансировка роторов.

⇐ Предыдущая6789101112131415

Date: 2016-05-17; view: 510; Нарушение авторских прав

Источник: https://mydocx.ru/11-38581.html

Кафедра «Теоретическая механика»

Составление кинематических схем и структурный анализ механизмов. Курносов Н.Е

Федеральноеагентство по образованию

Государственноеобразовательное учреждение высшего

профессиональногообразования

НИЖЕГОРОДСКИЙГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

СОСТАВЛЕНИЕКИНЕМАТИЧЕСКИХ СХЕМ И

СТРУКТУРНЫЙАНАЛИЗ ПЛОСКИХ МЕХАНИЗМОВ

Методическиеуказания к лабораторной работе № 2 подисциплине

«Теория механизмови машин»

НижнийНовгород 2005

  1. Составитель: Л.К.Лобанова

УДК 621.01

Составлениекинематических схем и структурныйанализ плоских механизмов. Методическиеуказания к лабораторной работе № 2 подисциплине «Теория механизмов и машин»/ НГТУ; Сост.: Л.К.Лобанова. – Н.Новгород,2005. – 23 с.

Научныйредактор З.Е.Васильева

Подп.в печать . Формат 60х841/16.Бумага газетная. Печать офсетная.

Печ.л. Уч.-изд. л. Тираж экз.Заказ

Нижегородскийгосударственный технический университет.

ТипографияНГТУ, 603600, ул. Минина, 24

©Нижегородский государственный

технический университет, 2005

Целью работыявляется приобретение навыков всоставлении кинематических схеммеханизмов и в структурном анализе их,усвоение и закрепление теоретическихсведений по классификации механизмов.

  1. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

Системател, предназначенная для преобразованиядвижения одного или нескольких твердыхтел в требуемые движения других твердыхтел, называется механизмом.

Любой механизмсостоит из определенного количестватвердых тел.

Одноили несколько твердых тел, неподвижносоединенных в единую жесткую систему,называется звеном.

Еслиэта система подвижна, она называетсяподвижным звеном. Например, шатундвигателя считается одним подвижнымзвеном (рис.1), хотя состоит из рядадеталей: тела шатуна1;крышки 2;вкладышей 3;болтов, шайб и гаек 4.Если система неподвижна – она называетсянеподвижным звеном или стойкой.

Любой механизмсостоит из подвижных звеньев и стойки.Из подвижных звеньев выделяют входныеи выходные звенья.

Звено,которому сообщается движение, преобразуемоемеханизмом в требуемые движения другихзвеньев, называется входнымзвеном.

Выходнымзвеномназывается звено, совершающее движение,для выполнения которого предназначенмеханизм. Остальные подвижные звеньяназываются соединительными илипромежуточными.

Обычно в механизмеимеется одно входное и одно выходноезвено. Входное звено получает движениеот двигателя, а выходное соединяется срабочим органом машины или указателемприбора. Но могут быть механизмы снесколькими входными и выходнымизвеньями.

2.2. Кинематические пары

Для образованиямеханизма звенья (подвижные и неподвижные)должны быть определенным образомсоединены между собой.

Соединениедвух соприкасающихся звеньев, допускающееих относительное движение, называетсякинематическойпарой.

Классифицируюткинематические пары по условиям связи,по характеру соприкосновения звеньеви по способу замыкания.

Свободноетело в пространстве имеет шесть возможныхдвижений (рис.2) или шесть степенейсвободы: три поступательных движениявдоль осей прямоугольной системыкоординат ХYZи три вращательных движения вокруг этихосей.

Ограничения, препятствующиесвободному движению тела, называютусловиямисвязи.

Соединение двух звеньев в кинематическуюпару накладывает на относительноедвижение этих звеньев определенныеограничения, число которых не можетбыть больше пяти, так как при шестиограничениях звенья теряют относительнуюподвижность, т.е. кинематическая парапереходит в жесткое соединение.

Класскинематических паропределяетсячислом условий связи (числом отнятыхстепеней свободы). В табл.1 показанынаиболее распространенные кинематическиепары.

Необходимо помнить, что при подсчетечисла условий связи, следовательно, ипри определении класса кинематическойпары, нужно учитывать только независимыемежду собой движения.

Например, в винтовойкинематической паре одновременнопроисходит не только вращение гайкиотносительно винта, но и относительноеее перемещение вдоль оси винта. Этидвижения взаимосвязаны, поэтому винтовуюпару относят к пятому классу.

По характеруотносительного движения различаютвращательные или шарниры (В), поступательные(П), вращательно-поступательные (В + П) ис винтовым движением (ВП) кинематическойпары.

Соединениев одном шарнире nзвеньев осуществляется (n– 1) кинематическими парами.

В зависимости отхарактера соприкосновения звеньев парыделят на низшие и высшие.

Совокупностьповерхностей, линий и точек звена, покоторым оно может соприкасаться с другимзвеном, образуя кинематическую пару,называют элементамикинематической пары.

Низшейкинематической парой (табл.1, в,г,д,е)называется пара, в которой требуемоеотносительное движение звеньев можетбыть получено постоянным соприкосновениемее элементов по поверхности.

Кинематическаяпара, в которой требуемое относительноедвижение звеньев может быть полученотолько соприкосновением ее элементовпо линиям и в точках, называется высшей(табл.1, а,б).

Высшую пару можно схематически представитьв виде криволинейного контура,соприкасающегося с другим криволинейнымконтуром. Подобные пары встречаются взубчатых (рис.2), кулачковых (рис.3) идругих механизмах.

Для того чтобыэлементы кинематических пар находилисьв контакте, т.е. для обеспечениясуществования пар, применяетсягеометрическое или силовое замыкание.

Пригеометрическомзамыкании(рис.3, а)непрерывность взаимодействия обусловленагеометрией звеньев (ролик толкателярасполагается в пазу кулачка, профильныйпаз кулачка охватывает ролик толкателя).

Низшие пары большей частью замкнутыгеометрически. Силовоезамыкание (рис.

3,б)осуществляется при помощи внешних сил,приложенных к звеньям, образующим этупару (сила тяжести, сила упругостипружины или давление жидкости вгидроцилиндре).

Рис.3.Кулачковые механизмы

Таблица1

Источник: https://studfile.net/preview/2608060/

Biz-books
Добавить комментарий