Согласно  теореме об изменении кинетической энергии: 

причём,

где кинетическая энергия звеньев первой группы(имеют постоянные моменты инерции);

кинетическая  энергия звеньев  второй группы(моменты инерции - переменные), рис.22: 

где момент инерции: 

      С учётом имеем: 

откуда:

      .(8.1)

      Работа  Aопределяется как интеграл от момента сил, приложенных к модели:

      .                                                                                                            (8.2) 

где  момент сил сопротивления (рис.8.1), который находится из: 

Рисунок 8.1 – Приведённый момент модели 

 

Рисунок 8.2 – Приведённый момент сил давления газов 1 и 2

      Зная  определяем Aсогласно формулы (8.1), после чего  определяемпо формуле (8.2).

      Рисунок 8.3 – Работа модели и кинетическая энергия звеньев

      

      Рисунок 8.4 – Работа давления газов 

      Момент  инерции маховика J_мах определяется по формуле: 

где – разность между максимальным и минимальным значениями функции  .

      Диаметр маховика находим по формуле: 

где b – ширина маховика;

 –  плотность стали.

      Подставляя  численные значения всех величин, входящих в формулу для определения  диаметра маховика, получим:

      D=24,8см.

      В результате вышеуказанных вычислений, при полученных значениях D=24.8 см. ,ε=14.81, w=429.35 , получаем δ=0,0043.

      Все необходимые расчёты были сделаны  в среде MATLAB. Код программы см. прил.Г. 

      

 

      Рисунок 8.5 – График зависимости epsilon от fi 
 
 
 
 
 
 
 
 

      

 

      Рисунок 8.6 – График зависимости wm от fi 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Заключение

      В ходе выполненной работы были приобретены  практические навыки анализа и синтеза  различных механизмов. В работе применены  знания по программированию к решению  задач научно-технического характера. В данном случае для вычислений была применена среда MATLAB, в результате чего было получено:

1. Синтез и анализ рычажного механизма.

Сравнив значения, полученные графическим и аналитическим  способами, видно, что они равны, что говорит о правильности вычислений;

2. Синтез кулачкового механизма

      По  заданному закону движения толкателя  был синтезирован кулачок и вручную  и с помощью MATLAB. Профили кулачков получились схожими.

3. Синтез  зубчатого механизма

С помощью  MATLAB были подобраны числа зубьев для планетарной передачи по различным условиям. Затем, задавшись модулем, определены были основные геометрические параметры эвольвентного профиля зубьев.

4. Динамический расчет.

На основании  полученных данных в первой задаче проведен динамический анализ механизма, после чего был сделан синтез. Динамический синтез заключается в установке  дополнительной маховой массы, что  позволяет выполнить условие d£[d]=0,06. 

 

     Список  использованных источников

     1. Методическое указание к курсовой работе для студентов 1-37 01 02 «Автомобилестроение» / Сост. О. В. Пузанова. – Могилёв: ГУ ВПО «БРУ»(компьютерная версия).

     2. Девойно Г. Н. Курсовой проектирование по теории механизмов и машин.–Мн.: Выш.шк.,1986.–285 с.

     3. Попов С. А. Курсовой проектирование по теории механизмов и машин.–Мн.: Выш.шк.,1986.–294 с.

     4. И. П. Филонов, Теория механизмов  и машин и манипуляторов. –  Дизайн ПРО, г. Минск, 1998г. –  428с.

     5. И. И. Артоболевский, Теория  механизмов и машин. – Наука,  г. Москва,   1998г. – 720с.

     6. К. В. Фролов, Теория механизмов  и машин. – Высшая школа,  г. Москва,   1998г. – 494с. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      ПриложениеА

      (обязательное)

functionRyadniycitroenc5

clc;

L1=0.044;

L2=0.1465;

LINSKOROST=0;

LYM=0.3;

Res1=[];

Res2=[];

w=4100*pi/30; 

f=[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0];

f2=[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]; 

for fi1=0:pi/180:2*pi     

opts=optimset('Tolfun', 1e-6, 'tolx', 1e-6);        

        [r, fv, ex]=fsolve(@Ugol,[f, f2], opts);        

%      \\\\\1,4 поршень/////     

        f=[r(:,1),r(:,2),r(:,3),r(:,4),r(:,5),r(:,6),r(:,7),r(:,8),r(:,9),r(:,10),r(:,11),r(:,12)];      

        Res1=[Res1; fi1.*180/pi, f(1)*180/pi,f(2),f(3),f(4),f(5),f(6),f(7),f(8),f(9),f(10),f(11),f(12)]; 

%      \\\\\2,3 поршень/////

         f2=[r(:,13),r(:,14),r(:,15),r(:,16),r(:,17),r(:,18),r(:,19),r(:,20),r(:,21),r(:,22),r(:,23),r(:,24)];         Res2=[Res2;fi1.*180/pi,f2(1)*180/pi,f2(2),f2(3),f2(4),f2(5),f2(6),f2(7),f2(8),f2(9),f2(10),f2(11),f2(12)]; 

end 

figure(1);  

    plot(Res1(:,1), Res1(:,2), Res2(:,1), Res2(:,2),'*');

gridon;  

title('ФункцияФи 2(Фи 1)')

xlabel('Фи 1 (град) (Угол поворота входного звена)');

ylabel('Фи 2 (град)');

legend('2-й поршень','1-й поршень') 

figure(2);  

    plot(Res1(:,1), Res1(:,3),'--', Res2(:,1), Res2(:,3));

gridon;  

title('Положение поршня, относительно начала координат')

xlabel('Фи 1 (град) (Угол поворота входного звена)');

ylabel('Положение поршня (мм)');

legend('2-й поршень','1-й поршень') 

figure(3);  

    plot(Res1(:,1), Res1(:,4), Res2(:,1), Res2(:,4));

gridon;  

title('Предаточное число U21')

xlabel('Фи 1 (град) (Угол поворота входного звена)');

ylabel(' (м/с)');

legend('2-й поршень','1-й поршень') 

figure(4);  

    plot(Res1(:,1), Res1(:,5)*w, Res2(:,1), Res2(:,5)*w);

gridon;  

title('Скорость линейная поршня ')

xlabel('Фи 1 (град) (Угол поворота входного звена)');

ylabel('Скорость линейная поршня (м/с)');

legend('2-й поршень','1-й поршень') 

figure(5);  

    plot(Res1(:,1), Res1(:,6), Res2(:,1), Res2(:,6));

gridon;  

title('Производная передаточного числа U21')

xlabel('Фи 1 (град) (Угол поворота входного звена)');

ylabel('(м/с^2)');

legend('2-й поршень','1-й поршень') 

figure(6);  

    plot(Res1(:,1), Res1(:,7)*w*w, Res2(:,1), Res2(:,7)*w*w,'-.');

gridon;  

title('Ускорениепоршня')

xlabel('Фи 1 (град) (Угол поворота входного звена)');

ylabel('Ускорение поршня (м/с^2)');   

legend('2-й поршень','1-й поршень')    

figure(7);  

    plot(Res1(:,1), Res1(:,8),'+', Res2(:,1), Res2(:,8),'-.', Res1(:,1), Res1(:,9),'.', Res2(:,1), Res2(:,9),'--');

gridon;  

title('Проекция положеня центра шатуна на оси Х Y')

xlabel('Фи 1 (град) (Угол поворота входного звена)');

ylabel(' (мм)');

legend('2-й поршень ось Х','1-й поршень ось Х','2-й поршень на ось Y','1-й поршень на ось Y')