Кінематичний аналіз плоских важільних, кулачкових і зубчастих механізмів (стр. 5 из 8)
Тому що робота рушійних сил
,те графічним інтегруванням діаграми наведених моментів рушійних сил будуємо діаграму робіт рушійних сил. Масштаб по осі ординат визначається по формулі
де Н – полюсна відстань, рівне 50 мм.
За один цикл усталеного руху (у нашім випадку один оберт провідної ланки) робота рушійних сил дорівнює роботі сил опору.
Приймемо постійним наведений момент сил опору(
) Тоді робота сил опору 
, являє собою лінійну функцію кута повороту провідної ланки. З'єднавши початок координат з останньою крапкою діаграми роботи сил опору, одержимо похилу пряму, що представляє собою діаграму роботи рушійних сил.Продиференцирував графічно отриману пряму, на діаграмі рушійних моментів сил одержимо горизонтальну пряму визначальну величину постійного наведеного моменту рушійних сил.
Тому що збільшення кінетичної енергії
те для побудови діаграми збільшення кінетичної енергії або надлишкової роботи необхідно з ординат діаграми роботи рушійних сил відняти ординати діаграми робіт сил опору.
Масштаби по координатних осях залишаються ті ж, що й для діаграми робіт.
3.8 Визначення наведених моментів інерції механізму
Для ланки, що робить поступальний рух (повзун), кінетична енергія
,де m – маса ланки;
v- швидкість поступального руху
Для ланки, що робить обертовий рух (кривошип, коромисло), кінетична енергія
де J – момент інерції щодо осі обертання;
(– кутова швидкість ланки.
Кінетична енергія ланки, що робить складний плоскопаралельний рух
,де vS – швидкість центра мас ланки;
JS -момент інерції ланки щодо осі, що проходить через центр мас.
Складывая кінетичні енергії всіх ланок, одержимо повну кінетичну енергію механізму.
У нашім прикладі повна кінетична енергія механізму
Вираження у квадратних дужках являє собою наведений до початкової ланки момент інерції механізму.
Обчислимо наведений момент інерції для 12-ти положень механізму.
Для 2-го положення механізму
Обчислення наведеного моменту інерції для інших положень механізму зводимо в таблицю 3.2.
За даними таблиці будуємо діаграму наведеного моменту інерції механізму у функції кута повороту початкової ланки. Приймаємо масштаб
Методом виключення загального параметра j з діаграм
і 
будуємо діаграму енергомас 
Таблиця 3.2-результати розрахунку наведеного моменту інерції механізму
| № |  |  |  |  |  |  |  |  |
| 0 | 0,15 | 0,0207 | 0,0552 | 0 | 0 | 0,1219 | 0,0463 | 0,3941 |
| 1 | 0,15 | 0,0155 | 0,0776 | 0,0192 | 0,0056 | 0,1172 | 0,0481 | 0,4332 |
| 2 | 0,15 | 0,0056 | 0,1172 | 0,0481 | 0,0155 | 0,0776 | 0,0192 | 0,4332 |
| 3 | 0,15 | 0 | 0,1219 | 0,0463 | 0,0207 | 0 | 0 | 0,3389 |
| 4 | 0,15 | 0,0056 | 0,0933 | 0,0241 | 0,0155 | 0,0776 | 0,0192 | 0,3889 |
| 5 | 0,15 | 0,0155 | 0,0686 | 0,0062 | 0,0056 | 0,1172 | 0,0481 | 0,3853 |
| 6 | 0,15 | 0,0207 | 0,0552 | 0 | 0 | 0,1219 | 0,0463 | 0,4112 |
| 7 | 0,15 | 0,0155 | 0,0686 | 0,0062 | 0,0056 | 0,0954 | 0,0241 | 0,3941 |
| 8 | 0,15 | 0,0056 | 0,0933 | 0,0241 | 0,0155 | 0,0617 | 0,0062 | 0,3654 |
| 9 | 0,15 | 0 | 0,1219 | 0,0463 | 0,0207 | 0 | 0 | 0,3389 |
| 10 | 0,15 | 0,0056 | 0,1172 | 0,0481 | 0,0155 | 0,0617 | 0,0062 | 0,4043 |
| 11 | 0,15 | 0,0155 | 0,0776 | 0,0192 | 0,0056 | 0,0954 | 0,0241 | 0,3874 |
По даному коефіцієнті нерівномірності руху d=1/95 і середньої кутової швидкості
визначаємо кути ymax. і ymin, утворені дотичними до діаграми енергомас із віссю абсцис, 
Побудувавши сторони цих кутів і перенесучи їх паралельно самим собі до моменту торкання із кривій енергомас відповідно зверху й знизу, одержимо на осі DEДо відрізок mn, ув'язнений між цими дотичними.
По відрізку mn визначаємо момент інерції маховика
Діаметр маховика, виконаного у вигляді суцільного диска, визначається по формулі:
,де
- питома вага матеріалу маховика (чавун);(=0,1. Тоді
Маховий момент
кгм2Тоді маса маховика
а ширина обода
4. Проектування кулачкового механізму
Широке застосування кулачкових механізмів обумовлене тим, що з їхньою допомогою легко відтворюється заданий закон руху веденої ланки.
Потрібно мати на увазі, що при виборі закону руху веденої ланки можуть виникнути удари в кулачковому механізмі. Розрізняють наступні групи законів руху: із твердими ударами, з м'якими ударами, без ударів. Тверді удари в кулачковому механізмі мають місце, коли підйом або опускання штовхача відбувається з постійною швидкістю. При синусоїдальному законі рух відбувається без твердих і м'яких ударів (цей закон рекомендується при проектуванні швидкохідних кулачкових механізмів).
Для синтезу (проектування) кулачкового механізму задаються: схема механізму; максимальне лінійне h або кутове y переміщення веденої ланки; фазові кути повороту кулачка (видалення – jв, далекого стояння jбуд.с., повернення jв); закони руху вихідної ланки для фази видалення й повернення; довжина коромисла l для коромисловых кулачкових механізмів. Виходячи з умов обмеження кута тиску, визначають основні розміри ланок кулачкового механізму; мінімальний радіус кулачка, положення коромисла щодо центра обертання кулачка, проектують профіль кулачка графічним або аналітичним методами.
4.1 Побудова діаграм руху штовхача
Вичерчуємо діаграму аналога прискорення коромисла
, для чого на осі абсцис у довільному масштабі mj відкладаємо задані кути jв=95°, jбуд.с.= 20°, jв=160°. Для прийнятої довжини діаграми X=230 мм величини відрізків, що зображують фазові кути: