Анализ нагруженности плоского рычажного механизма

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ МЕХАНИЗМА  НА ПРОЧНОСТЬ

 

2.1 ВЫБОР РАСЧЁТНОЙ СХЕМЫ

В результате динамического анализа  плоского рычажного механизма были определены внешние силы, действующие  на звенья и кинематические пары. Такими внешними усилиями являются силы инерции , моменты инерции , а также реакции кинематических пар , силы веса G и полезного сопротивления .

За расчётную схему была выбрана группа 4-5 по варианту

2.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕАКЦИЙ В ОПОРАХ 

Разделим звено EF на 2 участка. Раскладываем силу   на нормальную и тангенциальную составляющие. Угол соответствует углу между звеном EF и вектором силы :

= 30*0.86=26  H;

=30*0,5=15 H;

 

2.3 ПОСТРОЕНИЕ ЭПЮР Nz, Qy, Mx.

Под действием сил звено FE испытывает совместную деформацию - изгиб с  растяжением/сжатием, принцип суперпозиции в случае совместной деформации позволяет рассматривать каждую силу в отдельности. Строим эпюру растягивающих и сжимающих сил – эпюру Nz:

Н

Н

 

При построении эпюры изгиба каждая эпюра определяется по правилу знаков.

 

 

Н

Н

 

 

Нм

=1.26 Нм

 

При совместной деформации  изгиб  с растяжением/сжатием при проектировании целесообразно производить подбор сечений по максимальному значению момента

 

=1,82 Нм

 

Напряженность σ_max должна быть не более допустимого значения [ σ ]:

                 σ_max = [ σ ];

 

 

- осевой момент инерции  сечения

В качестве материала принимаем  алюминий А995, [ σ ]=90 МПа

 

2.4 Подбор сечения звена

На стадии проектирования подбор сечений производят по нормальным напряжениям

 для круглого сечения

0.042м

Для прямоугольного сечения:

h=2b

 

0.021 м

 

Для швеллера рассчитываем W_X:

W_X= 21  (см³)

 

Согласно значения W_X в сортаменте выбираем профиль №6.5 исходя из соображений запаса прочности, получаем следующие параметры для швеллера:

 

b = 36 (мм);    t = 7.2 (мм);

h = 65 (мм);            R = 6 (мм);

d = 4.4 (мм);            r = 2.5 (мм).

Где h – высота двутавра; b – ширина полки; d  – толщина стенки; t – средняя толщина полки; R – радиус внутреннего закругления; r – радиус закругления полки.

 

 

 

 

 

 

ВЫВОДЫ

 

В процессе выполнения данного  курсового проекта был исследован плоский рычажный механизм. Закреплены теоретические знания курса «Прикладная механика»

Рассчитаны скорости, ускорения, проведён структурный, а также силовой анализ.   Предлагаемый материал для изготовления механизма алюминий марки А995 [ σ ]=90 МПа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Артоболевский И.И. Теория механизмов  и машин. – М.: Наука, 1988. – 640 с.

2. Тарг С.М. Краткий курс теоретической  механики. – М.: Высшая школа, 1986. – 416 с.

3. Степин П.А. Сопротивление материалов. – 7-е изд. – М.: Высшая школа, 1983. – 303 с.

4. Евстратов Н.Д. методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Прикладная механика» для студентов всех форм обучений  направления подготовки 6.051501- «Издательско-полиграфическое дело»  Харьков :ХНУРЭ,2009.- 40 стр.