Структурный и кинематический анализ кривошипно-кулисного механизма

Пояснительная записка Образец №1.doc

[pic] Техническое задание
Провести структурное и кинематическое силовое и динамическое
исследование кривошипно-кулисного механизма.. Кривошип АВ получает движение
и вращается с угловой скоростью 1. Исходные данные для исследования
механизма приведены в таблице 1.
Рисунок 1 – Кривошипно-кулисный механизм.
Таблица 1 – Исходные данные для исследования механизма.
lAB lCS3 lCD 1 1 XC XE YC φ1 0.1 0.1 0.25 16 7 -
Техническое задание 2
Структурный анализ механизма 5
Кинематический анализ механизма графическим методом 7
1 Построение плана скоростей 7
2 Построение плана ускорений 8
Современная техника характеризуется большим разнообразием машин
приборов и устройств механического действия главной особенностью которых
является передача движения и энергии посредством механизмов. Поэтому
инженерам механических специальностей конструкторского технологического и
эксплуатационного профилей необходимо владеть основными знаниями в области
механики и энергетики машин т. е. иметь представление о распространённых в
технике механизмах методах их метрического кинематического и силового
расчёта о машинных агрегатах и динамических процессах протекающих при их
работе. Все эти вопросы объединяются в общей теории механизмов и машин.
Наиболее эффективным методом инженерного обучения как известно
является учебное проектирование в ходе которого сопоставляя разные
варианты решения поставленной задачи можно глубже усвоить объект изучения
логику рациональных инженерных решений и методы технического расчёта. При
этом очень важно не просто копировать решение задач аналогичных проектному
заданию а научиться понимать назначение и взаимосвязь всех элементов
проектируемой системы.
Проектирование современных машин ведётся на основе многих технических
дисциплин. Однако важно подчеркнуть что при проектировании любой машины
прибора или устройства механического действия обязательно приходится решать
вопросы связанные с выбором кинематических схем механизмов их расчётом
динамикой их движения с подбором основных параметров двигателя. Вот почему
для понимания принципа действия принятых на производстве машин а тем более
для создания новых и усовершенствования существующих необходимо знать
методы проектирования кинематических схем механизмов и иметь представление
о построении машинных агрегатов.
Структурный анализ механизма
Структурный анализ основан на том что любой рычажный механизм можно
представить состоящим из стойки с ведущим звеном (или с ведущими звеньями)
и некоторого количества структурных групп (групп Ассура).
Проведём структурный анализ для кривошипно-кулисного механизма
Рисунок 2 - Кривошипно-кулисный механизм.
На рисунке 2 изображена структурная схема плоского механизма. Структурная
схема механизма в соответствии с принятыми условными обозначениями
изображает звенья механизма их взаимное расположение а также подвижные
между звеньями. На схеме звенья обозначены цифрами кинематические пары -
заглавными латинскими буквами. Цифры в индексах обозначения КП указывают
относительную подвижность звеньев в паре буквы - на вид пары который
определяется видом относительного движения звеньев ( в - вращательное п –
поступательное). В нашем случае механизм плоский (траектории всех точек в
параллельных плоскостях). Поэтому степень подвижности находим по формуле
где W – число степеней свободы;
n =5 – число подвижных звеньев;
P4 =0 – число кинематических пар 4-го класса;
P5 =7 – число кинематических пар 5-го класса.
Определяем класс и порядок механизма. Разбиваем механизм на группы
Ассура. Составляем структурную схему (рисунок 3).
Рисунок 3 – Структурная схема механизма.
Составляем формулу строения:

Фрагмент.frw

варианты к КР поТММ.doc

Варианты к курсовой работе по ТММ
Бексалиев Дамир 1 0
Вовченко Александр 3 0
Гаврилов Александр 4 0
Гадуш Александр 8 0
Забегаев Борис 11 0
Загоскин Константин17 0
Золотов Александр 20 0
Петрова Марина 21 0
Рупасова Ирина 24 0
Сафаров Рузаль 27 0
Семенов Константин1 9
Фетисов Евгений 8 9
Ходченко Виктор 9 9
Чупахин Алексей 11 9
Шелехов Ярослав 20 9
Щербаков Кирилл 21 9
Южанинов Алексей 24 9

Шаблон отчета по лабораторной работе №1 (2).doc

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Челябинская государственная агроинженерная академия»
Факультет механизации сельского хозяйства
Кафедра сопротивления материалов
Лабораторная работа №1
Структурный анализ рычажных механизмов
Студент: Фетисов Е. О.
Руководитель: Саврасова Н. Р.
– научиться составлять кинематическую схему механизма
– научиться определять степень подвижности механизма и класс.
) Ознакомиться с механизмом установить его назначение (например для
преобразования вращательного движения в поступательное)
) Вычертить схему механизма. Пронумеровать звенья арабскими цифрами в
порядке их присоединения к ведущему звену.
) Выделить неподвижные элементы определить число звеньев и кинематических
пар. Найти степень подвижности механизма. Заполнить таблицы 1 и 2.
Кинематические пары обозначить сочетаниями номеров звеньев образующих
соответствующие пары например (01) (12) и т.д.
) При наличии высших пар заменить их на низшие и нарисовать схему
заменяющего механизма. Выделить группы Ассура и определить класс
) Составить формулу строения механизма
) Структурная схема механизма
Степень W=3·11-2·16=33-32=1
) Заменяющий механизм (при наличии высших КП)
) Структурные группы
Схема структурной группы
Число звеньев в группе 2
Класс 2 класс Порядок 2
Вид (для 2 кл) 1 вид ВВВ
Число КП в группе 3
Подвижность группы 0
Число звеньев в группе
Схема первичного механизма
) Формула строения механизма
) Вывод (образец): Рассмотренный одноподвижный шестизвенный плоский
рычажный механизм с низшими КП состоящий из одного первичного механизма и
двух групп Ассура (две двуповодковые группы) является по классификации
Ассура второго класса третьего по

Пояснительная записка Образец №2.doc

Для исследования был дан плоский рычажный механизм кинематическая
схема которого изображена на рисунке 1. Кривошип АВ совершает движение с
угловой скоростью 1. Исходные данные приведены в таблице 1.
Рисунок 1 – Кривошипно-коромысловый механизм.
Таблица 1 – Исходные данные для исследования механизма.
lAB lBC lBS2 lCD lEQ lQS5 α XD YD XQ YQ 1 1 0.1 0.3 0.15
Структурный анализ механизма 5
Кинематический анализ механизма аналитическим методом 7
1 Определение положений точек механизма 7
2 Определение угловых скоростей и ускорений 10
Кинематический анализ механизма графическим методом 11
1 Построение плана скоростей 11
2 Построение плана ускорений 12
Целью создания машины является увеличение производительности и
облегчения физического труда человека путем замены человека машиной. В
некоторых случаях машина может заменять человека не только в его
физическом но и в умственном труде. Так например счетно-решающие машины
заменяют человека или помогают ему в проведении необходимых математических
операций. Созданные человеком машины могут управлять производственными и
другими процессами по определенным заранее составленным программам и в
некоторых случаях автоматически обеспечивать процессы с оптимальными
При создании машины человек пользуется всеми достижениями математики
механики физики химии электротехники и электроники. Машины могут
работать и осуществлять требуемые движения своих органов с помощью
устройств в основе которых лежат различные принципы воспроизведения
движения производства работы и преобразования энергии. Современные машины
представляют собой совокупность многих устройств.
Для исследования механизмов рассматривается общая теория образования
механизмов как совокупность связанных между собой тел обладающих
различными формами движения. Изучаются кинематические и динамические
характеристики механизмов в зависимости от их геометрических параметров и
действующих на механизмы сил.
Изучение механики машин начинается с раздела теории механизмов так
как только изучив свойства отдельных механизмов или их видов можно
переходить к изучению совокупности механизмов образующих машину.
Структурный анализ механизма
Любой рычажный механизм можно представить как стойку с ведущим звеном
(или с ведущими звеньями) и некоторое количество структурных групп
называемых группами Ассура.
Проведём структурный анализ для кривошипно-коромыслового механизма
изображенного на рисунке 2.
Рисунок 2 – Кривошипно-коромысловый механизм.
На рисунке 2 изображена структурная схема плоского механизма.
Структурная схема механизма в соответствии с принятыми условными
обозначениями изображает звенья механизма их взаимное расположение а
также подвижные между звеньями. На схеме звенья обозначены цифрами
кинематические пары - заглавными латинскими буквами.
В нашем случае механизм плоский (траектории всех точек в параллельных
плоскостях). Поэтому степень подвижности находим по формуле Чебышева:
где W – число степеней свободы;
n – число подвижных звеньев;
P5 – число пар 5-го класса.
P4 – число пар 4-го класса;
Разобьем механизм на группы Асура и составим структурную схему
механизма (рисунок 3)
Рисунок 3 – Структурная схема механизма.
Составим формулу строения механизма:
Можем сделать вывод что данный механизм II класса.
Артоболевский И. И. Теория механизмов и машин: Учебник для вузов. М.
Курсовое проектирование по теории механизмов машин. Под ред. Девойно Г.
Н. – Минск «Высшая школа» 1986 - 280 с.
Курсовое проектирование по теории механизмов и механике машин Учебное
пособие для втузов Под ред. К.В. Фролова.
Теория механизмов и машин. Проектирование. Под ред. О. И. Кульбачного.
Учебн. Пособие для машиностроительных специальностей вузов. М. «Высшая
Теория механизмов и машин: Учеб. для втузов К. В. Фролов С.А.Попов
А. К. Мусатов и др.; Под ред. К. В. Фролова. – М.: Высш. шк. 1987. –

Схемы механизмов к лабораторной работе №1.doc

Схемы механизмов к лабораторной работе №1
Выполнить структурный анализ рычажного механизма:
) Построить заменяющий механизм если в его состав входят высшие
кинематические пары.
) Определить число класс и вид кинематических пар.
) Определить степень подвижности механизма по формуле Чебышева.
) Разделить механизм на группы Ассура. Определить класс вид и порядок
каждой группы. Начальное звено обозначено стрелкой.
) Записать формулу строения механизма и определить его класс.

Шаблон отчета по лабораторной работе №1.doc

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Челябинская государственная агроинженерная академия»
Факультет механизации сельского хозяйства
Кафедра сопротивления материалов
Лабораторная работа №1
Структурный анализ рычажных механизмов
Руководитель: Саврасова Н.Р.
– научиться составлять кинематическую схему механизма
– научиться определять степень подвижности механизма и класс.
) Ознакомиться с механизмом установить его назначение (например для
преобразования вращательного движения в поступательное)
) Вычертить схему механизма. Пронумеровать звенья арабскими цифрами в
порядке их присоединения к ведущему звену.
) Выделить неподвижные элементы определить число звеньев и кинематических
пар. Найти степень подвижности механизма. Заполнить таблицы 1 и 2.
Кинематические пары обозначить сочетаниями номеров звеньев образующих
соответствующие пары например (01) (12) и т.д.
) При наличии высших пар заменить их на низшие и нарисовать схему
заменяющего механизма. Выделить группы Ассура и определить класс
) Составить формулу строения механизма
) Структурная схема механизма
Степень подвижностиW=
) Заменяющий механизм (при наличии высших КП)
) Структурные группы
Схема структурной группы
Число звеньев в группе
Схема первичного механизма
) Формула строения механизма
) Вывод (образец): Рассмотренный одноподвижный шестизвенный плоский
рычажный механизм с низшими КП состоящий из одного первичного механизма и
двух групп Ассура (две двуповодковые группы) является по классификации
Ассура второго класса третьего порядка.