Построение диаграммы перемещения.

Строим 12 положений (см.рис.1)

За начало отсчета принимаем положение поршня В_о.

Затем выбрав систему координат s_b ,t по оси абсцисс откладываем отрезок L(мм) соответствующий времени Т одного оборота кривошипа.

Откладываем Y₁= kB_oB₁; Y₂=kВ_оВ₂ и т.д., где B_oB₁; B_oB₂ и т.д. отрезки, отражающие перемещения т.В на планах механизма.

k-коэффициент кратности ординат графика S_в=S_в(t) и

Рис.2

отрезков изображающих перемещения B_oB₁, B_oB₂ т.В на планах механизма.

Между масштабом плана механизма и масштабом ординат диаграммы пе­ремещений существует зависимость:

μs=

1k

*μe

Масштаб времени, откладываемого по оси абсцисс:

μt=

T L

(сек./мин.)

где Т - время одного оборота ведущего звена в секундах. Если число оборотов кривошипа =n (об/мин), то

T=

n

(сек) при этом

μt=

nT

(сек./мин.)

Аналогично строится график угловых перемещений звена совершающее вращательное движение. В этом случае по оси ординат откладываются от­резки пропорциональные величинам угловых перемещений.

Построение графиков скорости и ускорения по графику перемещения.

Построение графиков V=V(t) и a=a(t) по графику S=S(t) осуществля­ется методом графического дифференцирования, сущность которого заключа­ется в следующем.

Пусть есть перемещение некоторой точки за малый промежуток времени. Проведем секущую ВС, а из полюса Р, выбранного произвольно на расстоя­нии Н от начала координат луч, параллельный ВС. Из подобия РАО и ВОД следует:

OA H

=

CD BD

OA=

CD BD

*H

(1)

Действительное значение перемещения за время отображается отрезком:

CD=

∆S μs

отрезок оси абсцисс

а1 а2 =

BD=

∆t μt

-отображает длительность интервала времени в масштабе.

Подставив эти значения CD и BD в равенство (1) найдем:

OA=

∆S ∆t

*

μt μs

*H

(2)

отношение представляет среднее значение скорости движения точки на пу­ти длинной ∆S, то следует:

Vср=

ОА*

μs μt* H

(3)

Если принять масштаб скорости

μV=

μs μt* H

то из равенства (3) отрезок ОА

отображает величину средней скорости движения точки.

Допуская некоторую погрешность, считают, что это среднее значение скорости соответствует среднему мгновению промежутка t, т.е. точке F.

При изложенном способе дуга ВС заменилась хордой ВС. Допустима также замена дуги соответствующим отрезком касательной. В обоих случаях результаты получаются с погрешностью.

(Рассмотрим на примере рис.2)

График ускорения строится аналогично, путем дифференцирования гра­фика V. При этом новое полюсное расстояние H₁≠H

Определение масштаба графика a получаем, заменив величину μ_s→μ_V а вместо H→H₁

μa=

μV μt*H1

Вследствии двукратного дифференцирования, диаграммы a могут по­лучиться со значительными искажениями.

Поэтому рассмотрим другой способ определения скоростей и ускорений.

Метод планов скоростей и ускорении базируется на теоремах о скольжении векторов скоростей и ускорений, доказываемых в курсах теоре­тической механики.

Теорема 1 Вектор скорости абсолютного движения точки (V_a) равен сумме

векторов скоростей переносного (V_e) и относительного (V_r) движений.

эта теорема была известна еще Архимеду (287-212 гг.д.н.э.)

Теорема 2 (Кориолиса) Вектор ускорения (а_n) абсолютного движения материальной точки равен сумме векторов ускорений переносного (а_е) и

относительного движений (а_r) и ускорения Кориолиса (a_c):

Метод планов скоростей и ускорений.

V_ВА^ВА

V_Во=0 V_Ввоô ô x-x

Все точки координатной системы движутся с одинаковой скоростью. Пос­ле того, как найдены скорости шарнирных точек механизма, скорости дру­гих точек определяем с помощью теоремы подобия:

все жесткие фигуры на плане механизма подобны одноименным фигурам на плане скоростей, а их сходственные стороны взаимно перпендику­лярны.

Δ АКВ ~ Δ акв

Планы ускооений

-теорема о сложении ускоре­ний, когда переносное ускорение по форме поступательное.

о

а_Вô ô x-x

Для определения ускорения остальных точек используем теорему по­добия: все неизменяемые фигуры на плане механизма подобны одноименным фигурам на плане усковений.

Методом засечек получим две точки, одна из них ложная, чтобы найти истинную точку, применяют правило обхода вершин:

порядок чтения вершин при обходе подобных контуров в какую-ли­бо, но одну и ту же сторону, не должен изменяться.

Определение угловых скоростей и угловых ускорений звеньев механизмов

Шатун АВ вращается ускоренно, т.к. ω₂ и ε₂ направлены в одну сторону. Если ω и ε направлены в разные стороны, то ползун движется замедленно.

Механизмы с высшей кинематической парой.

В этом разделе будут рассмотрены передаточные механизмы с высшей КП, а именно:

1. цилиндрические зубчатые передачи с эвольвентным профилем зубов и постоянным передаточным отношением;

2. планетарные механизмы с подвижными осями зубчатых колес.

Достоинство механизмов с высшей КП:

1. малые габариты и вес;

2. возможность точного воспроизведения закона движения выходного звена (по сравнению с рычажными механизмами зубчатые передачи имеют меньше зазоров);

3. высокий КПД (0,85 – зубчатая передача, 0,99 – планетарный механизм).

Недостатки:

наличие высшей КП может привести к повышенным удельным давлениям в точке контакта. Это в свою очередь может привести к выкрашиванию материалов (питтинг).