Определение некоторых размеров шарнирно-стержневого механизма по заданным условиям движения отдельных его звеньев или условиям передачи сил

ОБЪЕМ И СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

 

По учебному плану курсовой проект по теории механизмов и машин является первым курсовым проектом, самостоятельно выполняемым студентами. При подготовке к выполнению графических работ студент впервые имеет дело с комплексом вопросов, связанных с проектированием механизмов и машин. Выполнение курсового проекта способствует закреплению теоретических знаний и получению навыков в применении их к практическим инженерным расчетам. С целью охвата большего числа разделов курса проектные задания на курсовой проект включают в себя следующие вопросы:

– определение некоторых размеров шарнирно-стержневого механизма по заданным условиям движения отдельных его звеньев или условиям передачи сил;

– проектирование сложного зубчатого (обычно планетарного) механизма, обеспечивающего передачу от двигателя к рабочей машине с заданным передаточным отношением;

– проектирование эвольвентного зацепления с учетом предъявленных к нему прочностных требований, указанных в задании;

– силовое исследование механизма в одном из его положений, соответствующих максимальному значению движущих сил;

– определение истинного движения механизма под действием заданных сил и уменьшение отклонений истинного движения от идеального до допустимых пределов (расчет маховика).

Каждое задание к курсовому проекту предусматривает обязательное решение задач проектирования кинематической схемы двигателя.

 

Порядок выполнения курсового проекта:

 

1 лист: Динамический синтез механизма по коэффициенту неравномерности хода.

1.1. Определение основных размеров звеньев двигателя по заданным условиям.

1.2. Определение необходимого момента инерции маховых масс, обеспечивающих вращение звена, принятого за звено приведения, с заданным коэффициентом неравномерности при установившемся режиме работы. Определение момента инерции дополнительной маховой массы (маховика).

1.3. Построение диаграммы изменения угловой скорости звена приведения за время одного цикла.

2 лист: Динамический анализ механизма.

2.1. Определение углового ускорения звена приведения по уравнению движения в дифференциальной форме в заданном положении механизма. Определение линейных ускорений центров тяжести и угловых ускорений звеньев.

2.2. Построение картины силового нагружения механизма.

2.3. Определение сил в кинематических парах без учёта сил трения и уравновешивающего момента на звене приведения.

2.4. Оценка точности расчётов, выполненных на 1-м и 2-м листах проекта, по уравнению моментов, составленных для звена приведения.

3 лист: Проектирование кинематической схемы планетарного редуктора и построение картины эвольвентного зацепления.

3.1. Выполнение геометрического расчёта эвольвентной зубчатой передачи при нарезании колёс стандартным режущим инструментом.

3.2. Вычерчивание схемы зацепления колёс с указанием основных размеров и элементов колёс и передачи.

3.3. Построение планетарного редуктора.

3.4. Построение треугольников линейных скоростей и плана чисел оборотов звеньев редуктора. Проверка передаточного отношения редуктора графическим способом.

4 лист: Синтез кулачкового механизма.

4.1. Построение кинематических диаграмм движения толкателя (ускорения, скорости, перемещения) по заданному закону изменения аналога.

4.2. Определение основных размеров кулачкового механизма наименьших габаритов с учётом максимально допустимого угла давления.

4.3. Построение центрового и конструктивного профиля кулачка.

4.4. Построение диаграммы изменения угла давления в функции угла поворота кулачка.

Студент должен выполнять курсовой проект в данной последовательности и закончить расчёт и графическое оформление каждого листа в сроки, установленные учебным планом.

 

Задание №1

Проектирование и исследование механизма привода насосной станции

 

Насосная станция с индивидуальным приводом от двухтактного одноцилиндрового двигателя внутреннего сгорания служит для перекачки жидких илов на станции биологической очистки сточных вод. Схема механизма насосной станции представлена на рис. 1,а (кривошип 1, шатун 2, поршень с крейцкопфой 3, маховик 4, клапан 5, редуктор 6, грязевой насос 7).

Коленчатый вал 1-го двигателя соединён с планетарным редуктором, который через упругую муфту соединён с грязевым насосом.

Основным механизмом двигателя является крейцкопфный кривошипно-ползунный механизм с прямоточно-клапанной системой продувки и одним центральным клапаном выпуска. Индикаторная диаграмма представлена на рис. 1,б.

Механизм газораспределения двигателя состоит из кулачка, закрепленного на распределительном валу, и толкателя, действующего через штангу и коромысло на клапан (рис. 1,в). Вращение распределительному валу О₂ передается от коленчатого вала О₁ парой зубчатых колес, передаточное отношение которых равно единице (U₁₂ = 1).

Примечание. исходные данные для проектирования и построения индикаторной диаграммы приведены в табл. 1.1 и 1.2.

 

Исходные данные

 

Значения давления в цилиндре двигателя в долях максимального

  Таблица 1.2 Путь поршня (в долях хода Н) SВ/Н …  

Задание №2

 

Проектирование и исследование механизма привода

Электрогенератора

Четырехтактный одноцилиндровый двигатель внутреннего сгорания приводит в движение электрогенератор. Вал генератора связан с коленчатым валом… Момент сопротивления электрогенератора и момент собственных потерь двигателя… Механизм газораспределения с нижним расположением клапанов состоит из кулачкового вала 2, кулачков 4, толкателя 6 с…

Исходные данные

 

Значения давления в цилиндре двигателя в долях максимального

Таблица 2.2 Путь поршня (в долях хода Н) SВ/Н 0,025 0,05 0,1 0,2 0,3 0,4 …   Примечание. Силами давления газов при всасывании и выхлопе можно пренебречь.

Задание №3

 

Проектирование и исследование механизма привода конвейера

Ленточный конвейер с индивидуальным приводом от четырехтактного двухцилиндрового V-образного двигателя внутреннего сгорания служит для перемещения… Схема механизма конвейера представлена на рис. 3,а. Коленчатый вал 1 двигателя… Основным механизмом двигателя является кривошипно-ползунный механизм, маховик располагается на коленчатом валу…

Исходные данные

    Значения давления в цилиндре двигателя в долях максимального давления Рmax в зависимости от положения поршня SВ

Задание №4

 

Проектирование и исследование механизма привода

Компрессорной установки

Компрессорная установка с индивидуальным приводом от четырехтактного двухцилиндрового V-образного двигателя внутреннего сгорания служит для… Коленчатый вал 1 двигателя соединен с планетарным редуктором 2. Привод… Кривошипно-ползунный механизм двигателя выполнен по схеме, при которой шатуны устанавливаются на одну шейку…

Исходные данные

Значения давления в цилиндре двигателя в долях максимального давления Рmax в зависимости от положения поршня SВ Таблица 4.2 Путь поршня (в долях хода Н) SВ/Н …  

Задание №5

Проектирование и исследование механизма привода

Пожарной водопомпы

Двухтактный одноцилиндровый двигатель внутреннего сгорания приводит в движение пожарную водопомпу. Вал водопомпы 1 связан с коленчатым валом 2… Момент сопротивления водопомпы и момент собственных потерь двигателя не… Смазка шестерён и подшипников планетарного редуктора осуществляется струйной подачей масла от плунжерного масляного…

Исходные данные

    Значения давления в цилиндре двигателя в долях максимального

Задание №6

Проектирование и исследование механизма привода

Зерносушильной установки

Двухтактный двухцилиндровый опозитный двигатель внутреннего сгорания приводит в движение вентилятор 11 полевой автономной зерносушильной установки.… Момент сопротивления вентилятора и момент собственных потерь двигателя не… Кулачковый вал 3 топливного насоса высокого давления 4 перемещает плунжер 6 и подает топливо в цилиндр по заданному…

Исходные данные

  Значения давления в цилиндре двигателя в долях максимального давления Рmax в зависимости от положения поршня SВ

Задание № 7

Проектирование и исследование механизмов моторного привода

Механизм карбюраторного двухтактного двигателя (рис. 7,а) состоит из кривошипа 1, шатуна 2 и поршня 3, движущегося внутри цилиндра и имеющего… Вращение от кривошипа 1 передается маховику 7 с муфтой сцепления и далее… Определить закон движения механизма и время первого оборота кривошипа при разгоне велосипеда от скорости Vнач, приняв…

Исходные данные

Данные для построения индикаторной диаграммы

   

ЛИТЕРАТУРА

1. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. – М., 1975.

2. Попов С.А. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин. – М.: Высш. шк., 1986.

3. Абрамов Е.А., Волюшко Ю.С. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин – Владимир: ВПИ, 1970.

4. Бесчастнов Р.В., Ефимова В.А. Динамическое исследование и проектирование механизмов. – Владимир, 1990.

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

ОБЪЕМ И СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА.………..……..
Задание 1. Проектирование и исследование механизма привода насосной станции.……………………………………………………..
Задание 2. Проектирование и исследование механизма привода электрогенератора……………………………………………………………….
Задание 3. Проектирование и исследование механизма привода конвейера…………………………………………………………………….…
Задание 4. Проектирование и исследование механизма привода компрессорной установки………………………………………………..……
Задание 5. Проектирование и исследование механизма привода пожарной водопомпы…………………………………………...……………
Задание 6. Проектирование и исследование механизма привода зерносушильной установки…………………………………………….....
Задание 7. проектирование и исследование механизмов моторного привода дорожного велосипеда (мопеда)…………………….………….
Список литературы………………………………………...……………...