книги / Теория механизмов и машин задания, упражнения и задачи к курсовому проекту
..pdf4.4. Четвертый лист проекта: проектирование кулачкового механизма
1.Назначение кулачковых механизмов.
2.Какое звено называется кулачком?
3.По каким признакам классифицируются кулачковые механизмы? Приведите примеры.
4.Укажите достоинства и недостатки кулачковых механизмов.
5.Охарактеризуйте исходные данные при синтезе кулачкового механизма в проекте.
6.За счет чего реализуется заданный закон движения выходного звена кулачкового механизма?
7.С какой целью выходное звено кулачкового механизма снабжается роликом?
8.Какими способами может реализоваться постоянный контакт элементов высшей кинематической пары?
9.Укажите области применения кулачковых механизмов.
10.Охарактеризуйте основные геометрические параметры кулачковых механизмов.
11.Этапы движения выходного звена при работе кулачкового механизма. Охарактеризуйте параметры движения кулачка на этих этапах.
12.Какие профили различают в кулачковых механизмах и как они взаимосвязаны между собой?
13.Минимальный радиус действительного профиля кулачка R = 120 мм; начальный радиус R0 = 130 мм. Чему равен диаметр ролика?
14.уд : дс : сб : бс 5:2:3:2. Цикл работы кулачкового механизма
соответствует полному обороту. Определите величины фазовых углов.
15. уд : дс : сб 5:2:4. Рабочий угол р = 330 . Цикл работы соответствует полному обороту кулачка. Определите величины фазовых углов.
16.Чем вызван переход к рассмотрению центрового профиля кулачка при анализе и синтезе кулачковых механизмов?
17.Методы, применяемые при кинематическом анализе и синтезе кулачковых механизмов.
18.Перечислите основные требования, предъявляемые к законам движения выходных звеньев кулачкового механизма.
19.Дайте характеристику и укажите особенности закона движения выходного звена проектируемого кулачкового механизма в соответствии с исходными данными.
41
20.В чем сущность «мягких» и «жестких» ударов? Как они влияют на работу кулачкового механизма?
21.В каких формах может быть представлен закон движения выходного
звена?
22.Какой из представленных законов движения характеризуется наличием «мягких» ударов?
23. Укажите закон движения с «жесткими» ударами.
24. Какой из представленных законов движения характеризуется отсутствием ударов?
42
25.В каком положении (положениях) механизма возникают «жесткие
удары»?
26.Как определить скорость (ускорение) по графику аналога скорости (ускорения) выходного звена при заданной частоте вращения кулачка nк = const?
27.Что подразумевается под силовой работоспособностью кулачкового механизма?
28.Оцените влияние угла давления (передачи) на силовую работоспособность кулачковых механизмов и укажите пределы их изменения. Какие значения этих углов выбраны в проектируемом механизме?
29.Что представляет собой совмещенный график? Как он строится для проектируемого механизма?
30.Методика определения угла давления (передачи) с помощью совмещенного графика для различных видов кулачковых механизмов.
31.Из каких соображений выбирается допускаемое значение угла давления (передачи)?
32.Как влияет величина эксцентриситета кулачкового механизма с роликовым толкателем (коромыслом) на силовую работоспособность?
33.Чем определяется угол давления (передачи) в кулачковом механизме
свыходным звеном, оканчивающимся плоскостью?
34.Охарактеризуйте эффект «заклинивания» в кулачковых механизмах.
35.В чем различия требований к углу давления (передачи) движения
ссиловым и геометрическим замыканием?
36.Укажите угол давления (передачи) в кулачковом механизме:
43
37. Вычислите значение тангенса угла давления в первом положении.
38.Перечислите задачи, решаемые при проектировании кулачкового механизма.
39.Приведите алгоритм и методику определения основных параметров кулачкового механизма с поступательно движущимся роликовым толкателем.
40.В кулачковом механизме с роликовым толкателем приведенная сила
полезного сопротивления на выходном звене на фазе удаления Qmax = 100 Н. Сила давления со стороны кулачка P = 120 Н. При каком угле давления (передачи) обеспечивается силовая работоспособность механизма?
41.В чем особенность определения начального радиуса кулачка при геометрическом и силовом замыкании высшей кинематической пары кулачкового механизма?
42.Из каких соображений выбирается радиус ролика толкателя или коромысла?
43.Каков порядок построения центрового профиля кулачка?
44.Почему метод обращенного движения удобен при профилировании кулачка?
45.Алгоритм и порядок определения основных размеров кулачкового механизма с коромыслом.
46.Каково основное требование к профилю кулачка с плоским толкателем и чем оно вызвано?
47.Изложите суть метода Я.Л. Геронимуса.
48.В чем заключается метод суммирования диаграмм при проектировании кулачкового механизма с плоским толкателем?
49.Алгоритм профилирования кулачка с плоским толкателем.
50.В случае геометрического замыкания R0 = 0,15 м, e = 0,02 м, δmax = 20 . Как изменится и чему будет равен начальный радиус центрального кулачкового механизма при этих же условиях?
44
51.Максимальное по модулю отрицательное значение аналога ускорения во время движения плоского толкателя 0,2 м. Перемещение толкателя
вэтом положении 0,1 м. Выберите величину R0.
52.Охарактеризуйте действующие силовые факторы на выходное звено кулачкового механизма.
53.С какой целью устанавливают пружину на выходное звено кулачкового механизма?
54.Масса толкателя mт = 0,5 кг, угловая скорость кулачка к 30
,1/с.
Определите |
величину и направление |
силы |
инерции |
толкателя при |
|||||||||||
|
|
и |
13 |
, если ординаты графика |
dS |
Y |
|
|
10мм, |
Y |
|
13 |
|
|
5мм, |
8 |
8 |
d |
|
8 |
|
8 |
|
||||||||
dS 0,01м/мм.
d
45
46
Рис. 6. Пример оформления четвертого листа
4.5.Пятый лист проекта: расчет маховика
иопределение истинного закона движения механизма
1.Основные задачи динамики механизмов и машин. Какая из них решалась в процессе проектирования?
2.Физический смысл и критерии построения динамической модели исследуемого механизма.
3.Охарактеризуйте режимы движения машины.
4.Какая стадия движения машины рассмотрена в проекте?
5.Суть установившегося движения машины и его характеристики. Каковы условия его выполнения?
6.Характеристика исходных данных для проведения процесса проектирования.
7.Какие результаты предыдущих разделов курсового проекта использованы при расчете маховика?
8.Как определялась кинетическая энергия звеньев и всего механизма?
9.В чем заключается методика и порядок определения приведенных масс и моментов инерции, приведенных сил и приведенных моментов сил?
10.Особенности управления движением машины в энергетической
форме.
11.Охарактеризуйте уравнение движения в дифференциальной форме.
12.Какой вид уравнения движения машины использован в расчетах? Запишите это уравнение.
13.Сформулируйте задачу определения закона движения механизма.
14.Составьте динамическую модель кривошипно-ползунного механизма, выбрав кривошип АВ в качестве звена приведения. Определите приведенную силу от силы F = 1000 Н на ползуне и приведенную массу от массы
ползуна m3 = 10 кг при 1 = 90 .
47
15.Суть коэффициента неравномерности хода машины в установившемся неравномерном периодическом движении.
16.Из каких соображений назначался коэффициент неравномерности хода исследуемого механизма?
17.Вычислите коэффициент δ неравномерности хода, если ωmax = 210 1/с, ωmin = 190 1/с.
18.Каковы причины возникновения периодических колебаний угловой
скорости главного вала машины?
19.К каким последствиям приводят периодические колебания главного вала машины?
20.Назначение маховика. Каким образом маховик уменьшает коэффициент неравномерности хода?
21.В каких режимах движения работа маховика эффективна? Почему?
22.Проведите обоснование математической модели, устанавливающей связь между коэффициентом неравномерности и моментом инерции маховика.
23.Методика получения графиков работ сил полезного сопротивления и движущих сил.
24.Как определяется изменение кинетической энергии внутри периода установившегося движения?
25.Изложите алгоритм метода Н.И. Мерцалова при определении момента инерции маховика. Укажите достоинства и недостатки.
26.Что собой представляет диаграмма энергомасс? Каков алгоритм ее построения.
27.Какие задачи динамики позволяет решать диаграмма энергомасс? Дайте обоснование.
28.На диаграмме Виттенбауэра tg max = 1,05, tg min = 0,95; определите коэффициент неравномерности хода .
48
29.Алгоритм расчета маховика по методу Витенбауэра.
30.Применение диаграммы энергомасс при решении задачи определения закона движения начального звена.
31.Конструкции маховиков и конструктивно-технологические требования к ним. Какая конструкция выбрана в исследуемом механизме?
32.Что собой представляет маховый момент?
33.По каким соотношениям определяется момент инерции маховика?
34.Для чего и как выполняется проверочный расчет маховика по допускаемой окружной скорости на его ободе?
35.Из каких соотношений определяется max и min начального звена?
36.Охарактеризуйте роль маховика как аккумулятора кинетической энергии. Проиллюстрируйте это соответствующими графиками.
37.Какова роль маховика на переходных режимах?
38.Как влияет место установки маховика на его момент инерции, габариты и вес?
39.Маховик установлен на валу кривошипа. Подберите средний диаметр маховика, не превышающий двойной длины кривошипа и его вес. Конструкция должна удовлетворять максимальной скорости на ободе (материал – чугун). Длина кривошипа 0,25 м, максимальное изменение кинетической энергии маховика 25 Дж, средняя угловая скорость кривошипа 22,5 1/с, коэффициент неравномерности хода δ = 0,1.
40.Маховик с моментом инерции 14,4 кг м2 установлен на вал кривошипа. Кривошип связан с главным валом цилиндрической зубчатой передачей внешнего зацепления. При переустановке маховика на главный вал его момент инерции 10 кг м2. Число зубьев колеса на главном валу 60. Определите число зубьев колеса на валу кривошипа.
41.ср = 80 1/с, = 0,08, Iм = 12,5 кг м2, g = 10 м/с2. Выберите диаметр
ивес стального маховика из условия соблюдения скорости на ободе при
длине кривошипа l1 = 0,3 м.
49
50
Рис. 7. Пример оформления пятого листа