Теория механизмов и машин (стр. 3 )

Вариант задания №8

 

Варианты исходных данных

Величина	Последняя цифра шифра
0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
ОА, мм ОС, мм ВС, мм АВ, мм АЕ, мм ω1, рад/с Fc, Н n, об/мин	60 25 50 55 30 35 20 2950	80 10 60 70 35 28 25 2950	64 20 60 40 25 30 30 2950	40 20 35 36 26 45 35 2950	100 50 80 90 40 25 40 2950	80 40 70 75 40 30 45 2950	200 75 240 160 70 15 50 2950	60 20 50 52 25 32 55 2950	240 100 200 200 120 12 15 2950	170 60 150 130 60 16 20 2950

Дополнительные сведения по определению массы и момента инерции звена смотри пункт 3.4. настоящего пособия.

Вариант задания №9

 

Варианты исходных данных

Величина	Последняя цифра шифра
0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
ОА, мм ОС, мм ВС, мм АВ, мм ВЕ, мм ω1, рад/с Fc, Н n, об/мин	40 80 160 140 40 30 20 2950	20 30 60 60 15 35 25 2950	100 180 350 320 50 12 30 2950	60 100 200 190 40 15 35 2950	50 150 250 200 100 20 40 2950	80 200 400 300 100 16 45 2950	25 100 150 90 40 40 50 2950	100 400 550 300 75 20 55 2950	120 300 420 350 100 15 15 2950	90 315 315 250 65 22 20 2950

Дополнительные сведения по определению массы и момента инерции звена смотри пункт 3.4. настоящего пособия.

3. Рекомендации по выполнению контрольной работы

Заданием на контрольную работу предусматривается выполнение:

– структурного анализа и синтеза зубчатого механизма, кинематического и силового анализа рычажного механизма технологической машины.

3.1. Структурный анализ механизмов

При структурном анализе определяют тип структурной схемы, число звеньев, число и класс кинематических пар, число степеней свободы механизма, структурные группы, их класс и порядок.

Рекомендуемый порядок определения структурных характеристик

1. Установить тип структурной схемы зубчатого механизма.

2. Определить число звеньев механизма, число и класс кинематических пар.

3.Определить число степеней свободы зубчатого механизма.

4.Установить тип структурной схемы рычажного механизма.

5.Определить число звеньев механизма, число и класс кинематических пар.

6.Определить число степеней свободы рычажного механизма.

7.Выделить структурные группы, установить их класс и порядок.

3.2. Кинематический синтез зубчатого механизма

Задача кинематического синтеза при заданной структурной схеме зубчатого механизма заключается в определении чисел зубьев колес, обеспечивающих требуемое передаточное число механизма. При этом необходимо соблюдение ряда дополнительных условий.

·  Все зубчатые колеса механизма должны быть нарезаны без смещения инструмента (нулевыми).

·  Колеса планетарной части механизма должны быть одного модуля.

·  Число зубьев шестерни при внешнем зацеплении должно быть Z1³17, при внутреннем зацеплении - Z1³20.

·  Число зубьев колеса с внутренним зацеплением Z2³85.

·  Передаточное число одной зубчатой пары следует принимать не более 6, а передаточное число планетарной ступени не более 16.

При выборе чисел зубьев в планетарных передачах необходимо дополнительно обеспечить выполнение условий соосности, соседства и сборки.

Рекомендуемый порядок синтеза зубчатого механизма

1. По заданной структурной схеме механизма выявить передаточные ступени, записать формулу передаточного отношения механизма через числа зубьев колес.

2. Определить требуемое значение передаточного числа всего механизма, распределить его по передаточным ступеням.

3. Подобрать числа зубьев колес, обеспечивающих требуемое передаточное число механизма с учетом выполнения указанных выше условий.

3.3. Кинематический анализ рычажного механизма

При кинематическом исследовании механизма определяют положение, скорость, ускорение его звеньев и их характерных точек. При выполнении контрольной работы рекомендуется использовать графоаналитический и графический методы исследования.

Рекомендуемый порядок кинематического анализа рычажного механизма.

1. Построить 12 планов положения механизма (при общем изображении стойки) при равно отстоящих положениях входного звена. За начальное принять положение входного звена, соответствующее началу рабочего хода машины. При рабочем ходе точка Е выходного звена 3 движется из левого крайнего положения в правое крайнее положение.

На плане положений механизма построить траекторию точки Е.

2. Для одного положения механизма, соответствующего рабочему ходу, построить план скоростей. Номер положения механизма принять самостоятельно. На плане показать векторы скоростей всех точек, обозначенных на плане механизма буквами. Определить значения скоростей точек.

3. Построить план ускорений механизма при том же положении механизма. Показать векторы ускорений точек, указанных в п.3.2. Определить значения ускорений точек.

4. По планам скоростей и ускорений определить направления и значения угловых скоростей и угловых ускорений звеньев механизма.

5. Построить диаграмму перемещений точки Е звена 3 в функции угла поворота входного звена 1.

6. Графическим дифференцированием диаграммы перемещения построить диаграммы аналогов скоростей и ускорений точки Е. Определить значения скоростей и ускорений точки Е для 12 положений механизма.

7. Оценить расхождения в процентах скоростей и ускорений точки Е найденных методом планов и графическим дифференцированием.

3.4. Требования к оформлению контрольной работы

Материалы контрольной работы необходимо выполнить в виде пояснительной записки и графической части.

Пояснительная записка должна содержать: титульный лист, лист задания, материалы, достаточно полно отражающие проведенные исследования и расчеты, список использованной литературы, оглавление.

Пояснительную записку необходимо выполнять на стандартных листах формата А4 (297x210 мм) с рамкой, отстоящей от левого края на расстояние 20 мм и на 5 мм от трех других.

Титульный лист следует выполнять по форме, показанной в приложении 1, а лист задания - по форме, представленной в приложении 2. Текст пояснительной записки может быть выполнен машинописно или от руки разборчивым почерком черной или синей пастой. Текст по содержанию нужно разбивать на разделы, подразделы и пункты с соответствующей нумерацией, причем каждый новый раздел рекомендуется начинать с новой страницы. Расстояния между заголовками разделов, подразделов и текстом должно быть примерно равно 15 мм. Расчеты требуется оформлять в следующем порядке. Сначала записываются формулы в принятых символах, затем производится подстановка числовых значений параметров, после чего указываются результаты вычислений с простановкой единиц измерения.

Графическая часть контрольной работы должна выполняться в карандаше на одном листе миллиметровой бумаги стандартного формата А1 (841x594 мм). Лист должен иметь основную надпись (штамп), на котором необходимо привести графические построения, связанные со структурным и кинематическим анализами механизма.

Графические построения должны быть пронумерованы, иметь подрисуночные подписи, информацию о масштабных коэффициентах и т. д. Масштабные коэффициенты следует принимать исходя из рационального использования площади чертежного листа.

4. Вопросы для подготовки к зачету.

Вопросы по разделу «Структура механизма»

1. Дайте определение машины, механизма, звена, кинематической пары, кинематической цепи, входного и выходного звеньев.

2. Дайте определение плоского и пространственного механизмов.

3. Назовите основные типы кинематических пар механизмов.

4. По каким признакам классифицируются кинематические пары?

5. Каковы достоинства и недостатки низших и высших кинемати­ческих пар?

6. Объясните физический смысл коэффициентов в формулах для определения степени свободы механизма. Запишите формулы для определения степени свободы пространственного и плоского механиз­мов.

7. Можно ли в механизме с одной степенью свободы изменить положение выходного звена не изменяя положения входного звена?

8. Какие механизмы относятся к рычажным? Приведите примеры рычажных механизмов.

9. Назовите типы механизмов для передачи вращательного движения.

10. Поясните принцип действия зубчатой передачи, ее достоинства и недостатки.

11. Перечислите основные виды фрикционных передач, их достоинства и недостатки.

12. Назовите типы ременных передач, их достоинства и недостатки.

13. Какие механизмы называют кулачковыми? Дайте определение кулачка. Назовите основные типы кулачков и кулачковых механизмов. Достоинства и недостатки кулачковых механизмов.

14. Какая передача называется волновой? ее достоинства.

Вопросы по разделу "Кинематика механизма"

1. Сформулируйте задачи кинематического анализа и синтеза механизмов.

2. Назовите основные методы кинематического анализа механизмов.

3. Как по уравнениям движения звеньев механизма определяют скорости и ускорения?

4. Как построить диаграмму перемещения звена механизма?

5. Принцип построения диаграммы скорости по известной диаграмме пере­мещения?

6. Определите суть метода исследования построением плана скорос­тей (ускорений). Каков порядок решения задачи, порядок построения планов скоростей (ускорений)? Проиллюстрируйте примером.

7. Как следует определять скорость (ускорение) третьей точки зве­на при известных векторах скоростей (ускорений) двух других точек звена? Проиллюстрируйте на примере.

8. Что понимается под передаточным отношением зубчатой передачи?

9. Как определяется передаточное число зубчатой пары, ступенча­того зубчатого механизма, планетарного механизма?

10. Принцип построения плана линейных скоростей зубчатого меха­низм. Проиллюстрируйте на примере.

11. Построение плана угловых скоростей звеньев зубчатого меха­низма. Проиллюстрируйте на примере.

12. Определение передаточного отношений зубчатого механизма по плану угловых скоростей.

13. Какая кинематическая, цепь является кинематически определимой?

14. Применение понятия групп Ассура при кинематическом исследовании. В чем преимущество этого способа исследования?

Вопросы по разделу "Динамический анализ механизмов"

1.  Основные задачи динамического анализа.

2.  Приведите примеры действующих на звено сил.

3. Какие силы называются движущими, какие - силами сопротивления?

4. Как определяются силы и моменты сил инерции, их модуль и на­правление?

5. Основные задачи силового анализа.

6. Какая кинематическая цепь является статически определимой?

7. Основной порядок действий при силовом анализе. 6. В чем заключается принцип Даламбера?

9. Определите суть метода исследования построением плана сил.

10. Дайте определение жесткого рычага .

11. В чем заключается физический смысл метода определения урав­новешивающей силы с помощью рычага Жуковского? Каков порядок дей­ствия?

12. Что является причиной неравномерности движения механизма?

13. В чем заключается физический смысл приведения сил (моментов), масс (моментов инерции)?

14. Исходя из каких условий определяются приведенная сила (момент) и приведенная масса (момент инерции)?

15. От чего зависят приведенная сила и приведенный момент: от скорости звена приведения или от положения механизма?

16. Какую форму записи уравнений движения механизма рационально применять, если сила сопротивления является функцией положения механизма?

17. Изменяется ли кинетическая энергия рычажного механизма за цикл и внутри цикла установившегося движения?

18. Дайте определение понятия "коэффициент неравномерности дви­жения звена".

19. Какими методами может быть определен коэффициент неравномер­ности движения?

20. Какие применяются методы решения уравнений динамики?

21. Из каких этапов складывается анализ движения механизма ме­тодом Виттенбауэра?

22. С помощью какого показателя оценивается эффективность исполь­зования подводимой энергии?

23. Как оценивается КПД при последовательном и параллельном сое­динении механизмов?

24. Каким типом уравнений описываются колебания системы?

25. Назовите основные характеристики колебательных процессов.

26. Как влияют на частоту собственных колебаний масса и жесткость?

27. При каких условиях наступает резонанс?

28. Каковы нежелательные результаты колебаний в машинах?

29. Назовите основные способы снижения уровня колебаний в машинах.

30. Назовите виды уравновешивания вращающихся масс (виды баланси­ровки). В чем их суть, в чем различие?

31. Сколько уравновешивающих грузов необходимо установить на ротор при статическом и динамическом уравновешивании?

Вопросы по разделу "Синтез механизмов"

1. Что входит в задачу структурного, кинематического, динамичес­кого синтеза?

2. В каком случае шарнирный четырехзвенник будет кривошипно-шатунным?

3. Какие положения механизма называются крайними?

4. Какое практическое значение имеет коэффициент изменения сред­ней скорости выходного звена?

5. Что такое целевая функция?

6. Какие методы применяются для оптимизации целевой функции?

7. Принцип действия зубчатой передачи. Основные требования, предъ­являемые к зубчатой передаче.

8. Типы зубчатых передач по взаимному расположению валов, видов зубьев, форме профиля зуба.

9. Что называется эвольвентой, почему эвольвентное зацепление имеет преимущественное применение?

10. Что называется модулем зацепления? Практическое значение гостирования числового рада модулей.

11. Дайте определение основной, начальной и делительной окружностей?

12. Чем ограничивается минимальное число зубьев?

13. Что такое передача со смещением и для чего она применяется?

14. Способы нарезания зубьев.

15. Что называется линией зацепления?

16. Какие зубчатые механизмы называются планетарными, дифферен­циальными?

17. Условия выбора числа сателлитов, условия выбора чисел зубьев в планетарных механизмах.

18. Назовите основные типы кулачковых механизмов.

19. Базовый график работы кулачкового механизма.

20. Теоретический профиль кулачка и методы его построения.

21. Что называется минимальным радиусом кулачка, от чего зависит выбор его значения?

22. Покажите угол давления на различных типах кулачковых механиз­мов.

23. С чем связана необходимость ограничения угла давления в кулачковых механизмах?

24. Какое основное ограничение накладывается при синтезе кулачко­вого механизма с плоским толкателем?

5. Рекомендуемая литература

Основная.

1. Тимофеев механизмов и машин. – М.: Высшая школа, 2009 и другие издания.

2. Мамаев механизмов и машин. – М.: “Экзамен”, 2008.

3., Попов механизмов и машин. Курсовое проектирование. – М.: Высшая школа, 2008.

Дополнительная.

4. Артоболевский механизмов и машин. – М.: Наука, 1975 и другие издания.

5. Левитский машин и механизмов. – М.: Наука, 1979

6. , Левитский теории механизмов и машин, М: Высшая школа, 1985.

Приложение I Классификация кинематических пар
Название пары	Эскиз конструкции	Условное обозначение	Число степеней свободы	Число связей	Вид сопряжения
Вращательная			1	5	Н
Поступательная			1	5	Н
Винтовая			1	5	Н
Цилиндрическая			2	4	Н
Сферическая с пальцем			2	4	Н
Сферическая			3	3	Н
Плоскостная			3	3	Н
Цилиндр – плоскость			4	2	В
Шар – цилиндр			4	2	В
Шар – плоскость			5	1	В

ТЕОРИЯ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН

Рабочая программа по курсу

Тираж:

Заказ: