Основы проектирования и конструирования машин (стр. 1 из 5)
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Воронежский государственный технический университет
Кафедра проектирования механизмов и подъемно-транспортных машин
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к выполнению курсовой работы по дисциплине
“Основы проектирования и конструирования машин”,
для студентов специальности 060800
экстернатной формы обучения
Воронеж 2002
Составители: канд. техн. наук В.А.Нилов, канд. техн. наук Ю.В.Кирпичев, канд. техн. наук Б.Б.Еськов, И.Ю.Кирпичев
УДК 531.8-621.81.
Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине “Основы проектирования и конструирования машин”, для студентов специальности 060800 экстернатной формы обучения / Воронеж. гос. техн. ун-т; Сост. В.А.Нилов, Ю.В.Кирпичев, Б.Б.Еськов, И.Ю.Кирпичев. Воронеж, 2002. 24 с.
Методические указания предназначены для студентов, выполняющих курсовую работу по дисциплине “Основы проектирования и конструирования машин”. Представлена методика структурного, кинематического анализа шарнирно-рычажного механизма. Приведенные расчетные зависимости позволяют студентам рассчитать и построить планы скоростей и ускорений, а также выполнить эскизную компоновку цилиндрического редуктора.
Рабочая тетрадь подготовлена в электронном виде в текстовом редакторе MS WORD и содержится в файле: Экстернат.doc.
Табл.4. Ил.20. Библиогр.: 7 назв.
Рецензент: канд. тех. наук В.Я. Иволгин
Ответственный за выпуск зав. кафедрой, канд. техн. наук В.А. Нилов
Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета
© Воронежский государственный
технический университет, 2002
СОДЕРЖАНИЕ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ
ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
Курсовая работа по дисциплине “Основы проектирования и конструирования машин” для студентов-экстернатников специальности 060800 “Экономика и управление на предприятии” состоит из графической части, которая выполняется на двух листах плотной чертежной бумаге формата A1 (594x841) в карандаше и расчетно-пояснительной записки, написанной от руки или набранной машинописным текстом на листах писчей бумаги формата A4 (210x297) на одной стороне страниц где приводятся все расчеты по заданию.
1 ЛИСТ – Структурный и кинематический анализ рычажного механизма. Примеры оформления 1-го листа представлены в приложениях В, Г, Д и выбираются в зависимости от номера задания. В расчетно-пояснительной записке к первому листу должны быть отражены следующие вопросы:
1. Назвать все звенья механизма.
2. Построить план механизма.
3. Построить план скоростей.
4. Построить план ускорений.
2 ЛИСТ – Сборочный чертеж редуктора. Пример оформления 2-го листа представлен в приложении Е. В расчетно-пояснительной записке к первому листу должны быть отражены следующие вопросы:
1. Кинематический расчет и выбор электродвигателя.
2. Выбор материала колес редуктора.
3. Расчет закрытой зубчатой пары.
4. Расчет основных параметров и размеров зубчатых колес.
5. Расчет диаметров валов редуктора.
6. Выбор подшипников.
7. Выбор шпоночных соединений.
РАСЧЕТ 1-го ЛИСТА
СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ МЕХАНИЗМА
Кривошипно-рычажный механизм состоит из звеньев:
0 - стоек A и D, ось X-X
1 - кривошипа AB,
2 - шатуна ВС,
3 - кривошипа DE,
4 - шатуна FE,
5 - ползуна F.
Количество подвижных звеньев n=5; количество кинематических пар 5-го класса p=7.
ПЛАН МЕХАНИЗМА
При известных размерах звеньев механизма построение механизма в каком-либо положении осуществляется методом засечек, который заключается в геометрическом построении положения на плоскости центра вращательных пар. Последовательность построения (см. приложение A), с учетом заранее выбранного масштаба построения m плана механизма (для задания №1):
1) расположить на плоскости по заданным размерам элементы изображения стойки (точки A и D, ось x-x);
2) в одном из заданных углом j положений присоединить ведущее звено АВ;
3) из точки В и точки D провести дуги радиусом соответствующих заданных размеров (LBC , LCD), пересечение которых определит положение вращательной пары С;
4) на продолжении отрезка DC радиусом LDE найти точки Е;
5) из точки Е радиусом LEF провести дугу до пересечения с линией x-x движения ползуна, пересечение которых определит положение поступательной пары, в точке F.
Ориентировочный интервал масштаба плана построения механизма
. Значит, длины звеньев в масштабе (на чертеже) равны: 
; 
; 
; 
,здесь и далее величина в скобках обозначает размер в миллиметрах на чертеже.
ПЛАН СКОРОСТЕЙ
Построение планов скоростей и ускорений проводится на основе последовательного составления векторных уравнений для точек звеньев механизма, начиная с ведущего звена, угловая скорость w1 которого задана.
Находим численное значение скорости точки B из выражения:
(м/c)Для того чтобы начать построение плана скоростей необходимо выбрать масштаб построения
. Вычисляем масштаб: 
где
мм (чем больше 
, тем крупнее построения).Выбираем на чертеже точку P - полюс плана скоростей. Строим вектор
скорости точки B (рис.12, 16, 19). Вектор скорости точки B направлен в сторону вращения ведущего звена (см. направление w1), перпендикулярно звену АВ.Скорость точки C определяется из векторной системы уравнений:
(1)где
- векторы абсолютных скоростей точек; 
- векторы относительных скоростей (скорость точки С вокруг B и скорость точки С вокруг опоры D).Система уравнений (1) решается графическим способом. При этом учитывается, что
, 
. Скорость точки D равна нулю 
(на плане скорость совпала с полюсом P).Выполним построения для нахождения точки C:
1) Построим скорость
, т.е. скорость точки С вокруг точки D – проведем на плане направление вектора 
. Из полюса P проведем линию перпендикулярно звену CD.2) Построим скорость
, т.е. скорость точки С вокруг точки B – проведем на плане направление вектора 
через точку b плана скоростей.3) Точка плана скоростей лежит на пересечении двух направлений
и 
. Достраиваем вектор - скорость точки С.4) Находим величину скорости точки С из плана скоростей:
(м/c)где
- длина вектора на плане скоростей в миллиметрах.Построим скорость точки Е для заданий №1,3 (рис.12, 19):
Т.к. точка Е принадлежит звену CD, значит направления скоростей точек С и Е совпадают, а длина вектора
находится из пропорции: 
; 
(мм)Откладываем из полюса P параллельно вектору
длину вектора 
- получаем точку E на плане скоростей.Построим скорость точки Е для задания №2 (рис.16):
Т.к. точка Е принадлежит звену CD, и находится между точками C и D, то найдем координаты конца вектора pc из пропорции:
; 
(мм)Соединяем на плане скоростей точки b и c, и откладываем на этой линии из точки b найденную длину отрезка
- получаем точку e на плане. Соединяя полюс P с точкой e, построим вектор .