 |
Структурный, кинематический и силовой анализ плоского рычажного механизма
|
|
|
|
423-2008
| МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к выполнению курсовых работ по дисциплине «Теория механизмов и машин» для студентов специальности АО 120200 дневной (ускоренной) формы обучения |
Составители: канд. тех. наук Ю.Б. Рукин,
канд. тех. наук Р.А. Жилин.,
ст. преп. И.Ю. Кирпичев
УДК 531.8 – 621.01
Методические указания к выполнению курсовых работ по дисциплине «Теория механизмов и машин» для студентов специальности АО 120200 дневной (ускоренной) формы обучения / Воронеж. гос. техн. ун-т; Сост. Р.А. Жилин, Ю.Б. Рукин, И.Ю. Кирпичев. Воронеж, 2008. 31 с.
Методические указания содержат задания на курсовую работу по дисциплине «Теория механизмов и машин» для студентов специальности АО 120200 дневной формы обучения. Выполнение расчетно-графической работы способствует освоению теоретического материала, развивает у студентов самостоятельность в решении конкретных задач, умение пользоваться технической литературой и вычислительной техникой.
Курсовая работа оформляется согласно требованиям СТП ВГТУ 62-2007.
Предназначено для студентов второго курса.
Методические указания подготовлены в электронном виде в текстовом редакторе Microsoft Word 2000 и содержится в файле КР ТММ АО уск.doc.
Ил. 35. Библиогр.: 6 назв.
Рецензент канд. техн. наук, доцент М.Г. Поташников
Ответственный за выпуск зав. кафедрой, канд. тех. наук, проф. В.А. Нилов
Издаётся по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета
| ã ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет», 2008 |
1. Требования к оформлению
расчетно-графической работы
Расчетно-графическая работа включает графическую часть и пояснительную записку.
|
|
|
1. Графическая часть выполняется карандашом на 4 листах формата А3.
2. Пояснительная записка выполняется рукописным или машинописным способом с одной стороны листа формата А4.
3. На титульном листе пояснительной записки приводятся следующие данные:
Министерство образования Российской Федерации
Воронежский государственный технический университет;
кафедра проектирования механизмов и подъемно-транспортных машин;
наименование расчетно-графической работы;
номера задания и варианта;
фамилия и инициалы студента, шифр и номер группы, факультет;
фамилия и инициалы преподавателя;
город, год.
4. Пояснительная записка должна содержать: задание, кинематическую схему исследуемого механизма, расчёт по каждому пункту задания с необходимыми пояснениями, графиками и выводы.
5. Схемы и графики выполняются карандашом с помощью чертёжных инструментов.
Структурный, кинематический и силовой анализ плоского рычажного механизма
Провести структурный, кинематический и силовой анализ плоского рычажного механизма для положения кривошипа, определяемого углом φ1 .
Данные, общие для всех вариантов
1. Центры тяжести звеньев находятся на середине их длин, центр тяжести ползуна совпадает с центром шарнира.
2. Масса звеньев определяется по формуле 
, где l – длина звена, q – масса, приходящаяся на 1 метр длины звена (q=20 кг/м). Масса ползуна механизма в пять раз превосходит массу предыдущего стержневого звена.
3. Момент инерции звена относительно оси, проходящей через центр масс, определяется по формуле 
.
4. Сила полезного сопротивления Pпс (Н) приложена к выходному звену (ползуну), проходит через центр шарнира ползуна и направлена против движения выходного звена.
5. Исследуемое положение механизма φ задаётся преподавателем дополнительно (угол отсчитывается от крайнего левого положения в направлении вращения кривошипа).
|
|
|
Обозначения:
H – расстояние между крайними положениями выходного звена;
K – коэффициент изменения средней скорости ведомого звена;
– коэффициент неравномерности движения механизма.
Варианты заданий представлены на рисунках 1–20.
Задание 1. Спроектировать плоский рычажный механизм Рисунок 1, табл. 1)
Рисунок 1
Таблица 1
| Варианты | ||||||||||
| K | 1.4 | 1.5 | 1.55 | 1.6 | 1.45 | 1.3 | 1.75 | 1.6 | 1.5 | 1.8 |
| H, мм | ||||||||||
| n, об/мин | ||||||||||
| Pпс | ||||||||||
| d | 1/20 | 1/30 | 1/25 | 1/15 | 1/20 | 1/20 | 1/15 | 1/20 | 1/25 | 1/25 |
Задание 2. Спроектировать плоский рычажный механизм (Рисунок 2, табл. 2)
Рисунок 2
Таблица 2
| Варианты | ||||||||||
| K | ||||||||||
| H, мм | ||||||||||
| n, об/мин | ||||||||||
| Pпс | ||||||||||
| d | 1/20 | 1/30 | 1/25 | 1/15 | 1/20 | 1/20 | 1/15 | 1/20 | 1/25 | 1/25 |
| 1/3 | |||||||||
| lab > lac |
Задание 3. Спроектировать плоский рычажный механизм Рисунок 3, табл. 3)
Рисунок 3
Таблица 3
| Варианты | ||||||||||
| K | 1.5 | 1.4 | 1.35 | 1.2 | 1.25 | 1.3 | 1.45 | 1.3 | 1.25 | 1.2 |
| H, мм | ||||||||||
| n, об/мин | ||||||||||
| Pпс | ||||||||||
| d | 1/20 | 1/30 | 1/25 | 1/15 | 1/20 | 1/20 | 1/15 | 1/20 | 1/25 | 1/25 |
| y,° | 60–70 |
Задание 4. Спроектировать плоский рычажный механизм (Рисунок 4, табл. 4)
Рисунок 4
Таблица 4
| Варианты | ||||||||||
| K | 1.3 | 1.25 | 1.2 | 1.3 | 1.35 | 1.5 | 1.25 | 1.4 | 1.35 | 1.45 |
| H, мм | ||||||||||
| n, об/мин | ||||||||||
| Pпс | ||||||||||
| d | 1/20 | 1/30 | 1/25 | 1/15 | 1/20 | 1/20 | 1/15 | 1/20 | 1/25 | 1/25 |
| y,° | 50–70 |
Задание 5. Спроектировать плоский рычажный механизм (Рисунок 5, табл. 5)
Рисунок 5
Таблица 5
| Варианты | ||||||||||
| K | ||||||||||
| H, мм | ||||||||||
| n, об/мин | ||||||||||
| Pпс | ||||||||||
| d | 1/20 | 1/30 | 1/25 | 1/15 | 1/20 | 1/20 | 1/15 | 1/20 | 1/25 | 1/25 |
| 1/3 | |||||||||
| lac = lbc /2 |
Задание 6. Спроектировать плоский рычажный механизм (Рисунок 6, табл. 6)
|
|
|
Рисунок 6
Таблица 6
| Варианты | ||||||||||
| K | 1.4 | 1.3 | 1.5 | 1.45 | 1.4 | 1.6 | 1.6 | 1.55 | 1.65 | 1.9 |
| H, мм | ||||||||||
| n, об/мин | ||||||||||
| Pпс | ||||||||||
| d | 1/20 | 1/30 | 1/25 | 1/15 | 1/20 | 1/20 | 1/15 | 1/20 | 1/25 | 1/25 |
Задание 7. Спроектировать плоский рычажный механизм (Рисунок 7, табл. 7)
Рисунок 7
Таблица 7
| Варианты | ||||||||||
| K | 2. | 1.3 | 1.75 | 1.6 | 1. 5 | 1.3 | 1.45 | 1.4 | 1.55 | 1.5 |
| H, мм | ||||||||||
| n, об/мин | ||||||||||
| Pпс | ||||||||||
| d | 1/20 | 1/30 | 1/25 | 1/15 | 1/20 | 1/20 | 1/15 | 1/20 | 1/25 | 1/25 |
Задание 8. Спроектировать плоский рычажный механизм (Рисунок 8, табл. 8)
Рисунок 8
Таблица 8
| Варианты | ||||||||||
| K | 1.3 | 1.35 | 1.45 | 1.3 | 1. 5 | 1.6 | 1.45 | 1.4 | 1.7 | 1.55 |
| H, мм | ||||||||||
| n, об/мин | ||||||||||
| Pпс | ||||||||||
| d | 1/15 | 1/20 | 1/30 | 1/35 | 1/25 | 1/30 | 1/25 | 1/30 | 1/25 | 1/15 |
Задание 9. Спроектировать плоский рычажный механизм (Рисунок 9, табл. 9)
Рисунок 9
Таблица 9
| Варианты | ||||||||||
| K | 1.3 | 1.35 | 1.4 | 1.25 | 1.2 | 1.5 | 1.45 | 1.35 | 1.2 | 1.4 |
| H, мм | ||||||||||
| n, об/мин | ||||||||||
| Pпс | ||||||||||
| d | 1/20 | 1/30 | 1/25 | 1/15 | 1/20 | 1/20 | 1/15 | 1/20 | 1/25 | 1/25 |
| y,° | 60–70 |
Задание 10. Спроектировать плоский рычажный механизм (Рисунок 10, табл. 10)
Рисунок 10
Таблица 10
| Варианты | ||||||||||
| K | 1.5 | 1.55 | 1.45 | 1.6 | 1.65 | 1.35 | 1.45 | 1.4 | 1.5 | 1.6 |
| H, мм | ||||||||||
| n, об/мин | ||||||||||
| Pпс | ||||||||||
| d | 1/20 | 1/30 | 1/25 | 1/15 | 1/20 | 1/20 | 1/15 | 1/20 | 1/25 | 1/25 |
| y,° | 50–60 |
Задание 11. Спроектировать плоский рычажный механизм (Рисунок 11, табл. 11)
|
|
|
Рисунок 11
Таблица 11
| Варианты | ||||||||||
| K | 1.2 | 1.4 | 1.25 | 1.3 | 1.35 | 1.4 | 1. 5 | 1.45 | 1.35 | 1.3 |
| H, мм | ||||||||||
| n, об/мин | ||||||||||
| Pпс | ||||||||||
| d | 1/20 | 1/30 | 1/25 | 1/15 | 1/20 | 1/20 | 1/15 | 1/20 | 1/25 | 1/25 |
| y,° | 60–70 | |||||||||
| 1/3 | |||||||||
| lde =1,3 ldc |
Задание 12. Спроектировать плоский рычажный механизм (Рисунок 12, табл. 12)
Рисунок 12
Таблица 12
| Варианты | ||||||||||
| K | 1.45 | 1.3 | 1.35 | 1.2 | 1.25 | 1.5 | 1.4 | 1.2 | 1.35 | 1.5 |
| H, мм | ||||||||||
| n, об/мин | ||||||||||
| Pпс | ||||||||||
| d | 1/20 | 1/30 | 1/25 | 1/15 | 1/20 | 1/20 | 1/15 | 1/20 | 1/25 | 1/25 |
| y,° | 60–70 | |||||||||
| 1/3 |
Задание 13. Спроектировать плоский рычажный механизм (Рисунок 13, табл. 13)
Рисунок 13
Таблица 13
| Варианты | ||||||||||
| K | 1.45 | 1.5 | 1.55 | 1.4 | 1.35 | 1.6 | 1.65 | 1.75 | 1.7 | 1.3 |
| H, мм | ||||||||||
| n, об/мин | ||||||||||
| Pпс | ||||||||||
| d | 1/25 | 1/30 | 1/25 | 1/15 | 1/20 | 1/20 | 1/15 | 1/20 | 1/25 | 1/25 |
|
| 1/3 |
Задание 14. Спроектировать плоский рычажный механизм (Рисунок 14, табл. 14)
Рисунок 14
Таблица 14
| Варианты | ||||||||||
| K | 1.8 | 1.9 | 1.8 | 1.85 | 1.95 | 1.9 | ||||
| H, мм | ||||||||||
| n, об/мин | ||||||||||
| Pпс | ||||||||||
| d | 1/20 | 1/30 | 1/25 | 1/15 | 1/20 | 1/20 | 1/15 | 1/20 | 1/25 | 1/25 |
Задание 15. Спроектировать плоский рычажный механизм (Рисунок 15, табл. 15)
Рисунок 15
Таблица 15
| Варианты | ||||||||||
| K | ||||||||||
| H, мм | ||||||||||
| n, об/мин | ||||||||||
| Pпс | ||||||||||
| d | 1/20 | 1/30 | 1/25 | 1/15 | 1/20 | 1/20 | 1/15 | 1/20 | 1/25 | 1/25 |
|
| 1/3 | |||||||||
| lab > lac |
Задание 16. Спроектировать плоский рычажный механизм (Рисунок 16, табл. 16)
Рисунок 16
Таблица 16
| Варианты | ||||||||||
| K | 1.45 | 1.5 | 1.55 | 1.6 | 1.7 | 1.3 | 1.4 | 1.35 | 1.75 | 1.9 |
| H, мм | ||||||||||
| n, об/мин | ||||||||||
| Pпс | ||||||||||
| d | 1/20 | 1/30 | 1/25 | 1/15 | 1/20 | 1/20 | 1/15 | 1/20 | 1/25 | 1/25 |
Задание 17. Спроектировать плоский рычажный механизм (Рисунок 17, табл. 17)
|
|
|
Рисунок 17
Таблица 17
| Варианты | ||||||||||
| K | 1.45 | 1.5 | 1.55 | 1.4 | 1.35 | 1.6 | 1.65 | 1.75 | 1.7 | 1.3 |
| H, мм | ||||||||||
| n, об/мин | ||||||||||
| Pпс | ||||||||||
| d | 1/20 | 1/30 | 1/25 | 1/15 | 1/20 | 1/20 | 1/15 | 1/20 | 1/25 | 1/25 |
Задание 18. Спроектировать плоский рычажный механизм (Рисунок 18, табл. 18)
Рисунок 18
Таблица 18
| Варианты | ||||||||||
| K | 1.45 | 1.5 | 1.55 | 1.4 | 1.35 | 1.3 | 1.35 | 1.6 | 1.5 | 1.8 |
| H, мм | ||||||||||
| n, об/мин | ||||||||||
| Pпс | ||||||||||
| d | 1/20 | 1/30 | 1/25 | 1/15 | 1/20 | 1/20 | 1/15 | 1/20 | 1/25 | 1/25 |
Задание 19. Спроектировать плоский рычажный механизм (Рисунок 19, табл. 19)
Рисунок 19
Таблица 19
| Варианты | ||||||||||
| K | 1.25 | 1.2 | 1.3 | 1.35 | 1.3 | 1.4 | 1.45 | 1.35 | 1.5 | 1.2 |
| H, мм | ||||||||||
| n, об/мин | ||||||||||
| Pпс | ||||||||||
| d | 1/20 | 1/30 | 1/25 | 1/15 | 1/20 | 1/20 | 1/15 | 1/20 | 1/25 | 1/25 |
| y,° | 60–70 | |||||||||
| ldc =2 lde |
Задание 20. Спроектировать плоский рычажный механизм (Рисунок 20, табл. 20)
Рисунок 20
Таблица 20
| Варианты | ||||||||||
| K | 1.5 | 1.4 | 1.45 | 1.55 | 1.5 | 1.35 | 1.6 | 1.5 | 1.3 | 1.45 |
| H, мм | ||||||||||
| n, об/мин | ||||||||||
| Pпс | ||||||||||
| d | 1/20 | 1/30 | 1/25 | 1/15 | 1/20 | 1/20 | 1/15 | 1/20 | 1/25 | 1/25 |
|
| 1/3 | |||||||||
| lbc =0,71 lcd |
Задание 21. Спроектировать плоский рычажный механизм (Рисунок 21, табл. 21)
Рисунок 21
Таблица 21
| Варианты | ||||||||||
| K | 1.4 | 1.5 | 1.35 | 1.25 | 1.3 | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.35 | 1.45 |
| H, мм | ||||||||||
| n, об/мин | ||||||||||
| Pпс | ||||||||||
| d | 1/20 | 1/30 | 1/25 | 1/15 | 1/20 | 1/20 | 1/15 | 1/20 | 1/25 | 1/25 |
| y,° | 60–70 | |||||||||
| ldc =0,8 lde |
Задание 22. Спроектировать плоский рычажный механизм (Рисунок 22, табл. 22)
Рисунок 22
Таблица 22
| Варианты | ||||||||||
| K | 1.8 | 1.9 | 1.8 | 1.95 | 1.85 | 1.9 | ||||
| H, мм | ||||||||||
| n, об/мин | ||||||||||
| Pпс | ||||||||||
| d | 1/20 | 1/30 | 1/25 | 1/15 | 1/20 | 1/20 | 1/15 | 1/20 | 1/25 | 1/25 |
|
| 1/3 |
|
|
|
