Динамический анализ механизма и расчет маховика
1. Определяем приведенные к кривошипу моменты от сил движущихся Fд или сил сопротивления Fс для 12-ти положений механизма, строим график зависимости момента движущихся сил или сил сопротивления от угла поворота кривошипа.
В курсовом проекте используется первая часть формулы
где F – значение сил, согласно рабочей характеристике или индикаторной диаграмме.
Таблица 1. Исходные данные механизма
| № | Fnc, Fд, [кг] | Vs3, [мc-1] |  | w1, [c-1] | Mn, [H*м] |
Отрезок 
характеризует Мn на графике изменения приведенного момента по углу поворота кривошипа.
, [H*м/мм] где µМ – масштабный коэффициент приведенного момента;
Таблица 2. Приведенные моменты
| Отрезок на графике | Мn расчетный, [ H*м] | • Мn в масштабе, [мм] |
| 0-0 | ||
| 1-1 | ||
| 2-2 | ||
| 3-3 | ||
| 4-4 | ||
| 5-5 | ||
| 6-6 | ||
| 7-7 | ||
| 8-8 | ||
| 9-9 | ||
| 10-10 | ||
| 11-11 | ||
| 12-12 |
2. Определяем работу сил сопротивления или сил движущих путем интегрирования графика приведенного момента
и строим график зависимости 
и 
, [рад/мм] где l –длина на графике, характеризующая полный оборот кривошипа.
График строится в масштабе µA и µj: 
, Отрезок 
характеризует Аn на графике изменения приведенного момента по углу поворота кривошипа.
µj – масштабный коэффициент угла поворота кривошипа
µA– масштабный коэффициент работы сил сопротивления или сил движущих
3. Построим график изменения зависимости приращения кинетической энергии машины от угла поворота кривошипа ÑТ=f(j). Избыточная работа равна разности работ движущих сил и сил сопротивления, а также равна приращению кинетической энергии машины ÑТ.
ÑТ=Aд-Апс=Аизб
Таблица 3. Приращение кинетической энергии машины
| № № | Ад | Апс | ÑТ |
4. Строим график кинетической энергии звеньев. График строится, определив кинетическую энергию в 12 положениях всего механизма.
кинематическая энергия звеньев.
Звено совершает вращательное движение:
Дж
Звено завершает плоскопараллельное движение:
, Дж
Звено движется поступательно:
, Дж
4.1 Кинетическая энергия Т1 для всех в 12 положений одинакова, т.к. J0=const , ω1=const
Таблица 4. Кинетическая энергия звена 2
| № | Js2, [кг мс2] | w2, [с-1] | m2,[кг] | Vs2,[ мc-1] | T2, [Дж] |
Таблица 5. Кинетическая энергия звена 3
| № | m3,[кг] | Vs3, [мс-1] | Тз, [Дж] |
Таблица 6. Суммарная кинетическая энергия звеньев
| № | T1, [Дж] | Т2, [Дж] | Тз, [Дж] | Т3B, [Дж] | Т3B в mT [мм] |
5. Для определения кинетической энергии маховика вычитаем из ординат графика приращения кинетической энергии (DТ=f(j)) соответствующие ординаты графика кинетической энергии звеньев (Тзв=f(j)).
и построим кривую изменения кинетической энергии маховика от угла поворота кривошипа M=f(j) (метод Мерцалова)
6. По методу Виттенбауэра вычисляем и строим графики в следующей последовательности:
Построим график изменения приведенных моментов инерции звеньев. Значения приведенных моментов вычисляется по формуле 
, 
, 
,
Построим совмещенный график 
- диаграмму энергомас.
Таблица 7. Кинетическая энергия машины ÑТ, звеньев Т3B, и маховика Tmax в масштабе µT
| № | ÑТ, [мм] | Т3B в mT [мм] | Tmax, [мм] |
По построенной кривой определяем момент инерции моховика
, [кг*м2]
А и В - экспериментальные значения графика
mT – масштабный коэффициент кинетической энергии, Дж/мм
d - коэффициент неравномерности хода машины
w1 - угловая скорость кривошипа
7. Определение основных размеров маховика
, 
, 
,
,
Выбираем материал маховика
Маховый момент
где G - вес маховика; D - средний диаметр обода маховика; g - ускорение силы тяжести; Jm -момент инерции маховика.
Задаваясь диаметром маховика D , [м]
, [H]
Найдем основные размеры маховика:
, [м]
, [м]
, [м]
, [м]
, [м]
, [м]
Выполним эскиз маховика в масштабе
, 
где D мм – диаметр маховика на чертеже.