Курсовой проект по дисциплине «Детали машин и основы конструирования» кпдм 09. 02. 00. 00. 00 Пз пояснительная записка icon

Курсовой проект по дисциплине «Детали машин и основы конструирования» кпдм 09. 02. 00. 00. 00 Пз пояснительная записка









Скачать 219.59 Kb.
НазваниеКурсовой проект по дисциплине «Детали машин и основы конструирования» кпдм 09. 02. 00. 00. 00 Пз пояснительная записка
Размер219.59 Kb.
ТипКурсовой проект
Федеральное агентство по образованию


Государственное образовательное учреждение профессионального образования


КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ


Кафедра «Проектирование и экспериментальная механика машин»


КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Детали машин и основы конструирования»

КПДМ 09.02.00.00.00 ПЗ


ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА


Выполнил:

студент гр. НТ 83ЁC1

Евгений Викторович Богомазов

Проверил:

Андрей Александрович Соломкин


Красноярск 2006

Содержание






1 Исходные данные


Рисунок 1 ЁC Исходные данные


µ §

Таблица 1 ЁC Исходные данные


Схема 4, вариант 2.µ §µ §µ §µ §µ §µ §0,08 м0,3 м0,15 м0,4 м800 µ §900 H


Угловую скорость первого звена найдём по формуле:

µ §,

где µ § ЁC частота вращения первого звена.


µ §,

При вращательном движении первого звена скорость точки Б этого звена направлена перпендикулярно её радиусу вращения по направлению µ §и равна:

µ §,

µ §µ §

Согласно определению плоскопараллельного движения, скорость любой точки этого тела будет определяться через скорость полюса следующим образом:

µ §,

µ §,

где µ § ЁC скорость точки Б; µ § ЁC скорость точки А, взятой за полюс; ЁC скорость вращения точки Б вокруг точки А.

Зададим масштабный коэффициент скоростей µ §:

µ §,

где µ § ЁC значение скорости вращения точки Б вокруг точки А; µ § ЁC длина отрезка на плане скоростей, представляющая скорость µ § на плане скоростей.

Возьмем масштаб:

µ §.

Выбираем в качестве полюса плана скоростей произвольную точку p, проводим в выбранном масштабе вектор µ §.

Для нахождения скорости точки В рассмотрим плоское движение второго звена, взяв за полюс точку Б. Тогда будем иметь:


µ §,

где µ § ЁC неизвестная скорость точки В, направленная вдоль прямой АВ

µ §;

µ § ЁC известная по величине и направлению скорость точки Б; µ § ЁC скорость точки В при её вращении вокруг точки Б, направленная перпендикулярно БВ µ §.


Рисунок 11


Определим скорость точки С, для этого воспользуемся формулой:

µ §,

где µ § ЁC длина отрезка гб на плане скоростей; µ § ЁC длина отрезка бв на плане скоростей; µ § ЁC истинная длина отрезка ГБ; µ § ЁC истинная длина отрезка БB.

µ §.

Отложим полученный отрезок гб на плане скоростей. соединив точку p с точкой г, получим отрезок pг, изображающий в масштабе скорость точки Г.

Определим скорость точки D, для этого составим векторное равенство:


µ §,

где µ § ЁC неизвестная скорость точки В, направленная вдоль прямой ДА

µ §;

µ § ЁC известная по величине и направлению скорость точки А; µ § ЁC скорость точки Д при её вращении вокруг точки Г, направленная перпендикулярно ДГ. µ §

Решим графически векторные равенства и построим план скоростей в выбранном масштабном коэффициенте скоростей. Для этого из полюса р отложим вектор µ §(µ §), получим, что точка А в полюсе.

Далее строим вектор µ §=µ §, строя его из конца предыдущего, т.е. из полюса, перпендикулярно АБ. Из конца вектора µ § на плане скоростей проведём прямую, перпендикулярную прямой АБ, а из точки АЁC прямую, параллельную АВ. Точка пересечения этих прямых дает точку В и вектор µ §.

Затем откладываем из точки Б µ §, чтобы точка Г лежала за точкой Б, а точка В до нее. Соединив точку p с точкой г, получим отрезок pг, изображающий в масштабе скорость точки Г.

Из конца вектора µ § на плане скоростей проведём прямую, перпендикулярную прямой ГД, а из точки А ЁC прямую, параллельную ДА. Точка пересечения этих прямых дает точку Д и вектор µ §.

Строим план скоростей


Рисунок 12 ЁC План скоростей


По плану скоростей определим значения неизвестных скоростей µ §,µ §,µ §,µ §,µ §,µ §:

µ §,

µ §.

µ §

µ §,

µ §.

µ §

Определим угловые скорости µ § и µ § звеньев 2 и 4. Величины этих скоростей определяются из равенств:


µ §,

µ §.


Направления угловых скоростей определяем, перенося µ §, µ § в точки Д и В соответственно, а точки Г и Б фиксируя.

Мы нашли значения и направления линейных µ §,µ §,µ §,µ §,µ §,µ § и угловых µ §, µ § скоростей для второго положения механизма.

Строим планы скоростей для оставшихся положений механизма. Вычисляем истинные величины линейных и угловых скоростей для всех положений механизма и сводим их в таблицу

Номер положения механизмаСкорости точек, µ §Угловые скорости звеньев, µ §µ §µ §µ §µ §µ §µ §µ §µ §06,70,0006,70010,0500,00010,05022,33325,12516,74,1315,8559,1931,6368,80419,51622,01026,76,6003,4447,3833,8195,27111,48013,17836,76,7000,0006,76,70,0000,0000,00046,74,8753,4778,0337,61525,20511,59213,01356,72,5695,8559,4745,0628,80419,51722,01066,70,0006,710,050,00010,0522,33325,12576,72,5695,8599,4795,0798,81219,52922,03086,75,0043,4447,9797,5515,20511,48013,01396,76,7000,0006,76,70,0000,0000,000106,76,5983,4417,3794,0515,20211,47013,004116,74,1375,8489,1871,6558,79219,49421,981

Таблица 3 ЁC Угловые и линейные скорости для двенадцати положений механизма


4.3 Линейные и угловые ускорения точек механизма

Рисунок 13


Рисунок 14 ЁC План ускорений


µ § ЁC скорость точки D при её вращении вокруг точки C, направленная перпендикулярно DC µ §.

Рассмотрим сначала движение ведущего звена АБ и определим ускорение точки Б. Так как кривошип АБ совершает равномерное вращательное движение (µ §), то точка Б этого кривошипа будет иметь только нормальное ускорение, равное по величине:


µ §

Направлено ускорение µ § к оси вращения А.

Масштабный коэффициент ускорений:


µ §

где µ § ЁC истинное значение нормального ускорения точки А, при вращении вокруг точки А; µ § ЁC длина отрезка pб на плане ускорений, представляющая ускорение µ § на плане ускорений.

Возьмем масштаб:


µ §

Выбираем в качестве полюса плана ускорений произвольную точку p, из точки p в выбранном масштабе проведем вектор µ §.

Рассмотрим плоское движение второго звена.


µ §

где µ § ЁC ускорение точки В; µ § ЁC ускорение точки Б; µ § ЁC ускорение точки В при её вращении вокруг точки Б; µ § ЁC нормальное ускорение точки В при её вращении вокруг точки Б и равное:

µ §.

µ § ЁC тангенциальное ускорение точки В при её вращении вокруг точки А, направленное перпендикулярно радиусу вращения БВ и равное:

µ §.


так как µ §, то µ §.


Рассчитаем длину вектора µ § на плане ускорений:


µ §

Решим графически векторное равенство и найдём величины µ § и µ §.

Для этого из конца вектора µ § на плане ускорений проведём в выбранном масштабе вектор µ §. Затем из конца вектора µ § проведем прямую перпендикулярную отрезку БВ, а из начала вектора µ § прямую параллельную АВ. Точка пересечения этих прямых позволит найти величины и направление векторов µ § и µ §. Измерив длины отрезков pв и n1в и умножив их на масштабный коэффициент ускорений, в котором строится план ускорений, получим истинные значения µ § и µ §.


µ §,

µ §.

Соединив точки б и в получим отрезок бв изображающий в масштабе µ § ускорение точки В µ § при её вращении вокруг точки Б.

Определим ускорение µ § точки Г, воспользовавшись формулой:

µ §,


где µ § ЁC длина отрезка бг на плане ускорений;

µ § ЁC длина отрезка бв на плане ускорений;

µ § ЁC истинная длина отрезка БГ;

µ § ЁC истинная длина отрезка БВ.


µ §


Отложим полученный отрезок бг на плане ускорений и соединив точку p с точкой г получим отрезок pг изображающий в масштабе µ § ускорение точки Г, то есть:

µ §


Рассмотрим плоское движение четвёртого звена.


µ §,

где µ § ЁC ускорение точки Д; µ § ЁC ускорение точки Г; µ § ЁC ускорение точки Д при её вращении вокруг точки Г.

Ускорение µ § можно представить в виде:


µ §,

где µ § ЁC нормальное ускорение точки Д при её вращении вокруг точки Г и равное:

µ §.

где µ § ЁC тангенциальное ускорение точки Д при её вращении вокруг точки Г, направленное перпендикулярно радиусу вращения ДГ и равное:


µ §.

Полное ускорение µ § можно записать так:


µ §.

Рассчитаем длину вектора µ § на плане ускорений:


µ §

Решим графически векторное равенство и найдём величины µ § и µ §.

Для этого из конца вектора µ § на плане ускорений проведём в выбранном масштабе вектор µ §. Затем из конца вектора µ § проведем прямую перпендикулярную отрезку ДГ, а из начала вектора µ § прямую параллельную ДГ. Точка пересечения этих прямых позволит найти величины и направление векторов µ § и µ §. Измерив длины отрезков pд и n2д и умножив их на масштабный коэффициент ускорений, в котором строится план ускорений, получим истинные значения µ § и µ §.


µ §,

µ §.


Соединив точки г и д получим отрезок дг изображающий в масштабе µ § ускорение µ § точки Д при её вращении вокруг точки Г.

Найдём угловое ускорение второго звена, зная тангенциальное ускорение µ § точки B:


µ §.

Направление µ § определяем, перенося µ § в точку В, а точку Б фиксируя.


Найдём угловое ускорение четвёртого звена, зная тангенциальное ускорение µ § точки Д:


µ §.

Направление µ § определяем, перенося µ § в точку Д, а точку Г фиксируя.

Мы нашли значение и направления линейных µ §, µ §, µ §, µ §, µ §, µ §,µ §, µ § и угловых µ §, µ § ускорений для второго положения механизма.

Строим планы ускорений для оставшихся положений механизма. Вычисляем истинные величины линейных и угловых ускорений для всех положений механизма и сводим их в таблицу.

Таблица 4 ЁC Угловые и линейные ускорения точек звеньев для двенадцати положений механизма


Номер положения механизмаУскорения точек, µ §Угловые ускорения звеньев,µ § µ §µ §µ §µ §µ §µ §µ §µ §µ §µ §0560,85710,545149,6280,000486,107233,595252,5060,0000,0000,0002560,85205,80239,537489,879794,936441,90669,464736,5021632,931841,2554560,85354,10940,316489,347768,306117,73769,464736,4461631,1551841,1156560,85411,281149,6280,000635,733888,245252,5060,0000,0000,0008560,85354,78239,531489,823776,510109,75867,745747,2581632,7451868,14410560,85207,61139,475489,613794,585442,87467,647736,2221632,0431840,554

5 Силовой анализ плоского рычажного механизма


Силовой анализ будем проводить кинетостатическим методом (в число заданных сил при расчёте входят силы инерции), при этом будем определять реакции в связях кинематических пар и уравновешивающую силу (уравновешивающий момент).

Построим в заданном масштабном коэффициенте длин одно положение механизма, для которого скорости и ускорения всех звеньев не равны нулю.

Возьмем первое положение механизма и построим его в масштабном коэффициенте длин µ §.


Рисунок 15 ЁC Положение механизма для силового расчета


Построим план ускорений.

Рисунок 16 ЁC План ускорений


Рассчитаем силы, действующие на звенья.

Сила тяжести µ § равна:

µ §,

где µ § ЁC масса звена i-го звена; µ § ЁC ускорение свободного падения, равное µ §.

Масса звена µ § равна:

µ §,

где µ § ЁC удельная масса i-го звена; µ § ЁC длина i-го звена.


Для кривошипов: µ §.

Для шатунов: µ §.

Масса ползуна: µ §, где µ § ЁC масса шатуна к которому прикреплён ползун.

Значит:


µ §,

µ §,

µ §,

µ §,

µ §,

µ §,

µ §,

µ §,

µ §,

µ §.


Центр масс кривошипа лежит на оси вращения кривошипа, шатуна ЁC на середине его длины.

Откладываем вектора сил тяжести µ §, µ §, µ §, µ §, µ § на положении механизма соответственно от точек µ §, µ §, µ §, µ §, µ §.


Определим силы инерции звеньев.

Сила инерции µ §может быть определена по формуле:


µ §,

где µ § ЁC вектор силы инерции i-го звена; µ § ЁC масса i-го звена; µ § ЁC вектор полного ускорения центра масс µ § i-го звена.

Как видно из формулы µ § и равна по величине µ §.

Момент µ § пары сил инерции направлен противоположно угловому ускорению µ §и может быть определён по формуле:


µ §,

где µ § ЁC момент инерции звена относительно оси, проходящей через центр масс µ § и перпендикулярной к плоскости движения звена; µ § ЁC угловое ускорение звена.


Момент инерции шатунов определится по формуле:


µ §.

Определим из плана ускорений ускорения µ §, µ §,µ §,µ §:

µ §,

µ §,

µ §,

µ §.

Рассчитаем силы инерции:


µ §,

µ §,

µ §,

µ §.


Построим на чертеже положения механизма силы инерции.


Рассчитаем моменты инерции второго и четвёртого звена:


µ §,

µ §.

Рассчитаем моменты пар сил инерции для второго и четвёртого звена:


µ §,


µ §.

Покажем на чертеже (Рисунок 15) моменты пар сил инерции второго и четвёртого звеньев.

Покажем на чертеже данную силу полезного сопротивления.

Теперь необходимо сделать расчленение механизма. Силовой расчёт начинают с наиболее удалённой от первичного механизма структурной группы Ассура, содержащей ползун, к которому приложена сила полезного сопротивления.

5.1 Силовой расчет первой структурной группы Ассура


Рисунок 17 ЁC Первая структурная группа Ассура


Здесь µ § и µ § ЁC силы реакций, приложенные соответственно к звеньям 5 и 4 со стороны звеньев, образующих кинематические пары.

Запишем уравнение суммы моментов относительно точки Д:


µ §,


µ §µ §

В группе Ассура осталось две неизвестных силы, их можно определить составлением векторного силового многоугольника.

Записываем уравнение равновесия (векторную сумму сил):


µ §.


Масштабный коэффициент сил µ §:

µ §,

где µ § ЁC истинное значение известной максимальной силы, входящей в уравнение; µ § ЁC длина этой силы на плане скоростей.

Примем масштабный коэффициент сил:


µ §.

Строим многоугольник сил, для этого, сначала рассчитаем длины векторов сил на плане сил:

µ §,

µ §,

µ §,

µ §,

µ §.

Рисунок 18 ЁC План сил для первой группы Ассура


Из произвольной точки строим вектор µ §, потом из конца этого вектора вектор µ § и так далее. Завершают многоугольник сил, проводя из начала вектора µ § прямую параллельную ДГ, а из конца вектора µ § прямую перпендикулярную ДА. Точка пересечения этих прямых позволяет построить силы µ § и µ § на плане сил и определить их истинное значение.


µ §,

µ §,

µ §.

5.2 Силовой расчёт второй группы Ассура


Рисунок 19 ЁC Вторая структурная группа Ассура


Здесь µ § и µ § ЁC силы реакций, приложенные соответственно к звеньям 3 и 2 со стороны звеньев, образующих кинематические пары.

Сила реакции со стороны четвёртого звена на второе:


µ §


Запишем уравнение суммы моментов относительно точки В:


µ §,


µ §.


Записываем уравнение равновесия (векторную сумму сил):


µ §.


Примем масштабный коэффициент сил, для плана сил второй группы Ассура:

µ §.


Строим многоугольник сил, для этого, сначала рассчитаем длины векторов сил на плане сил:

µ §,

µ §,

µ §,

µ §,

µ §.


Рисунок 20 ЁC План сил для второй группы Ассура


Из произвольной точки строим вектор µ §, потом из конца этого вектора вектор µ § и так далее. Завершают многоугольник сил, проводя из начала вектора µ § прямую параллельную ВБ, а из конца вектора µ § прямую перпендикулярную АВ. Точка пересечения этих прямых позволяет построить силы µ § и µ § на плане сил и определить их истинное значение. Вектор µ § не строят вследствие их малости.


µ §,

µ §,

µ §.

5.3 Расчёт начального звена.


Рисунок 21


Запишем уравнение суммы моментов относительно точки А
(Рисунок 21):


µ §,

µ §


µ §.


µ §

Запишем уравнение суммы моментов относительно точки А


µ §

µ §

Примем масштабный коэффициент сил, для плана сил первичного механизма:

µ §

Записываем уравнение равновесия (векторную сумму сил):


µ §,


Строим многоугольник сил, для этого, сначала рассчитаем длины векторов сил на плане сил:

µ §

µ §

µ §

Рисунок 22


Из произвольной точки строим векторµ §, потом из конца этого вектора вектор µ §, векторы µ § и µ § не строятся вследствие их малости. Завершают многоугольник сил, соединяя конец вектора µ § и начало вектора µ §.

µ §

Сведем все полученные силы и моменты в таблицу 5.

Таблица 5


Силы тяжести звеньев, Нµ §6,4µ §45µ §22,5µ §40µ §20Силы инерции звеньев, Нµ §2462,4µ §1267,5µ §1740,6µ §629,75Моменты пар сил инерции звеньев, Н·мµ §67,7µ §52,82Реакции связей, Нµ §6305,715µ §3045,038µ §7002,431µ §3151,24µ §413,915µ §3178,307µ §643,002µ §100,578Уравновешивающая сила, Нµ §2082,786Уравновешивающий момент, Н·мµ §166,6236 Рычаг Жуковского


Для положения механизма строим повёрнутый на 90є по ходу вращения кривошипа план скоростей (Рисунок 23), в масштабном коэффициенте скоростей µ §. Согласно теореме подобия точки µ § и µ § делят отрезки µ § и µ § пополам.

Рисунок 23


На данный план переносим вектора сил, действующие на звенья, в соответствующие точки в том направлении, в котором они действуют. При этом приложенные к звеньям 2 и 4 моменты пар сил инерции заменяем парами сил:

µ §


где µ § и µ § ЁC силы, образующие пару сил; µ § ЁC моменты пар сил инерции i-го звена;

µ § ЁC длина i-го звена.


Рассчитаем пары сил, действующие на звенья:


µ §,

µ §.


Силы µ §, µ § и µ §, µ § приложены в крайних точках своих звеньев.


Рисунок 24 ЁC Рычаг Жуковского


По методу Жуковского, сумма моментов вех сил µ §, включая силы инерции и уравновешивающую силу, относительно полюса плана скоростей µ § равна нулю:

µ §,


µ §


µ §.

Измеряем плечи сил на плане:

µ §

µ §

µ §

µ §

µ §

µ §

µ §

µ §

µ §

µ §


Сделаем расчет уравновешивающей силы:


µ §.


Формула для погрешности µ §:

µ §,


где µ § ЁC максимальное значение уравновешивающей силы полученное в результате двух расчетов (кинетостатического и по методу Жуковского).

µ § ЁC минимальное значение уравновешивающей силы, полученное в результате двух расчетов (кинетостатического и по методу Жуковского).


Вычисляем:

µ §.


Данная погрешность получилась в результате графического метода расчёта и округления численных значений.


7 Динамический анализ рычажного механизма


7.1 Построение диаграммы приведённых моментов движущих сил и сил сопротивления


На 12-ти планах скоростей строятся рычаги Жуковского. Для этого на планы скоростей переносим вектора сил, повернутые на 90є по ходу вращения кривошипа: веса звеньев µ §, уравновешивающую силу µ §, силу полезного сопротивления (учитываем только на рабочем ходу).

Для µ § 0 ЁC 5 рабочий ход, 6 ЁC 11 холостой.

Рассмотрим построение на примере одного плана скоростей ЁC плана № 2.


Рисунок 25


µ §


µ §

µ §


µ §

Рассчитываем µ § для всех рычагов Жуковского и сводим данные в таблицу

Таблица 6


№ положения012345µ §0-274,44-544,906900-991,1415-624,774µ §0-21,955-43,592-72-79,291-49,9819

№ положения67891011µ §055,209631,845031,94955,292µ §04,4172,54802,5564,423

Выберем масштабные коэффициенты приведенных моментов и угла поворота построим диаграмму приведенных моментов (рис.26).

µ §

µ §

Переведем в масштабный коэффициент значения приведенных моментов. При этом отрицательные значения откладывают в положительную сторону на оси, а положительные ЁC в отрицательную:

Таблица 7


№ положения012345µ §022,15243,98371,358050,43

№ положения67891011µ §0-4,457-2,5710-2,579-4,463

Определим значение момента двигателя:

µ §

Откладываем значение момента двигателя на диаграмме приведенных моментов (рис.26), переводя его в масштабный коэффициент приведенных моментов:

µ §

По определенному значению момента двигателя определим значение числа оборотов двигателя:

µ § µ §.

Рисунок 26 ЁC Диаграмма приведенных моментов


По ГОСТ 19523ЁC81 выбираем асинхронный электродвигатель серии 4А с синхронной частотой вращения 1000 об/мин.

Технические характеристики электродвигателя представлены в табл. 8.


Таблица 8


Тип двигателяМощность µ §Маховый момент ротора µ §Частота вращения µ §4А90L6µ §µ §µ §

Передаточное число редуктора: µ §.


µ §


7.2 Построение диаграммы работ сил сопротивления и движущих сил


µ §

Воспользуемся методом графического интегрирования. Откладываем отрезки µ § с диаграммы приведенных моментов, переводя их в масштабный коэффициент работ:

µ §

где µ § ЁC расстояние между соседними точками на оси µ §, в мм,

µ § ЁC коэффициент деления.


Отрезки работ, переведенные в масштабный коэффициент, сводим в таблицу:

Таблица 8


№ положения012345µ §02,2354,43777,28,0725,088

№ положения67891011µ §0-0,4490,2590-0,26-0,45

Построим диаграмму работ.


µ §Рисунок 27 ЁC Диаграмма работ


7.3 Построение диаграммы изменения приращения кинетической энергии


Приращение кинетической энергии равно µ §.

Диаграмма изменения приращения кинетической энергии строится в масштабном коэффициенте, равном:

µ §

Построим диаграмму изменения приращения кинетической энергии.


µ §

Рисунок 28 ЁC Диаграмма изменения приращения кинетической энергии


7.4 Построение диаграммы приведенного момента инерции механизма


µ §

µ §

µ §

µ §,

где µ § µ §

µ §.

Таблица 9


№ положения механизмаµ §µ §µ §µ §µ §µ §022,3335,02525,1255,0250,0000,000119,5165,60322,0104,9174,1311,636211,4806,50913,1805,2536,6003,81930,0006,7000,0006,7006,7006,700411,5926,11113,0137,3824,8757,615519,5175,37522,0106,1892,5695,062622,3335,02525,1255,0250,0000,000719,5295,38722,0306,1982,5695,079832,51731,53753,73016,74427,5630,63290,0006,7000,0006,7006,7006,7001011,4706,50713,0045,3546,5984,0511119,4945,61521,9814,9244,1371,6551222,3335,02525,1255,0250,0000,000Таблица 10


№ положения механизмаµ §µ §µ §00,065280,0407870,10606710,065280,0479740,11325420,065280,0638170,12909730,065280,0816390,14691940,065280,0819680,14724850,065280,0576140,12289460,065280,0407870,10606770,065280,0578200,1231080,065280,0817610,14704190,065280,0816390,146919100,065280,0648870,130167110,065280,0481090,113389120,065280,0407870,106067

Диаграмма приведенного момента инерции механизма строится в масштабном коэффициенте, равном:


µ §


Значения приведенного момента инерции механизма, переведенные масштабный коэффициент, сводим в таблицу:

Таблица 11


№ положения012345µ §72,032972,032972,032972,032972,032972,0329

№ положения67891011µ §72,032972,032972,032972,032972,032972,0329

Строим диаграмму приведенного момента инерции механизма


µ §


Рисунок 29 ЁC Диаграмма приведенного момента инерции


7.5 Построение диаграммы энергомасс


Построение ведем методом Виттенбауэра. при помощи двух диаграмм: диаграммы приведенного момента инерции и диаграммы приращения кинетической энергии. Откладываем по оси абсцисс значения приведенного момента инерции, а по оси ординат ЁC значения приращения кинетической энергии для соответствующих положений.


µ §

Рисунок 30 ЁC Диаграмма энергомасс

7.6 Расчет маховика


Проводим на диаграмме энергомасс касательные к графику слева и справа под углом µ § и µ §.

µ §

где ЁC µ § ЁC коэффициент неравномерности хода для механизма,

µ §

Получаем отрезок µ §.


µ §

Момент инерции маховика установленного на валу первого звена, если пренебречь массой спиц и втулки:


µ §.

Момент инерции маховика установленного на валу двигателя:


µ §

Определим средний диаметр маховика:


µ §


где ЁC µ §,

µ §

µ §


µ §


Ширина:


µ §


Высота:


µ §

8 Проектирование планетарной передачи


8.1 Исходные данные

µ §


Рисунок 31


Таблица 12


Привод кривошипно-шатунного механизма с качающейся кулисойµ §µ §µ §µ §24345


8.2 Характеристика


Сложный зубчатый механизм, состоящий из 2-х ступеней: планетарной передачи µ §; простой зубчатой пары µ § трехрядный и однопоточный.


8.3 Определение передаточного отношения


Разложим заданное передаточное отношение по ступеням.


µ §,

µ §, примем µ §,


µ §.


Передаточное отношение планетарной передачи


µ §,


µ §, µ §


8.4 Определение числа зубьев


Для определения числа зубьев 2-х рядной планетарной передачи воспользуемся методом сомножителей.

Представим числа зубьев передачи в виде произведения двух множителей:


µ §;

µ §;

µ §;

µ §.


Условие соосности:


µ §,


µ §, откуда µ §; µ §.


µ §.


µ §


Разложим число 9 на множители:


µ §.


Таблица 13


№АВСDµ §µ §µ §µ §µ §µ §d124297614281254228562410822641288164832962329664192324,531296,51840,519,5782368139156

Из всех рассматриваемых вариантов выберем вариант, который удовлетворяет следующим условиям:


1.Условие подрезания зубьев

1)

µ §

удовлетворяет


2)

µ §

удовлетворяет


3)

µ §

удовлетворяет


2.Условие соседства


Воспользуемся условием соседства и определим максимальное возможное число блоков сателлитов.


µ §

1)µ §

µ § 0,86 > 0,69.

удовлетворяет.


2)µ §

0,86 > 0,766.

удовлетворяет.


3)µ §

0,86 > 0,709.

удовлетворяет.


3.Условие сборки

µ §


где р ЁC любое число,

В ЁC любое целое число.


1) µ §

не удовлетворяет.


2) µ §

не удовлетворяет.


3) µ §

удовлетворяет.


Следовательно, только 3 вариант удовлетворяет всем трем условиям. Выбираем числа зубьев по 3 варианту:

µ §

Для простой зубчатой передачи 4 ЁC 5:

Примем µ §µ §

8.5 Построение планетарной передачи


Делительные диаметры

µ §

µ §

µ §

µ §

µ §

µ §


Выберем масштабный коэффициент делительных диаметров и построим планетарную передачу (рис.32).

µ §

Переведем в масштабный коэффициент значения делительных диаметров:

Таблица 14


Диаметрµ §µ §µ §µ §µ §µ §Размер, мм306732,513027,0854,167

Строим зубчатый механизм.

µ §

Рисунок 32

8.6 Построение планов скоростей


µ §,

µ §

µ §

Выберем масштабный коэффициент скоростей, и построим планы линейных и угловых скоростей (рис.33, 34).

µ §.


Для плана угловых скоростей:

µ §


Проверка передаточного отношения:


µ §.


µ §


Рисунок 33


µ §

Рисунок 34

9 Проектирование цилиндрической зубчатой передачи

µ §


9.1 Исходные данные


µ §

µ §

µ §

µ §

µ §


9.2 Расчет основных геометрических параметров зубчатой передачи


Определяем минимальную величину коэффициента смещения:


µ §

µ §

µ §


Вычисленные коэффициенты смещения допустимы по блокирующему контуру.


Инвалюта угла зацепления:


µ §


По таблице инвалют µ §.


Межосевое расстояние:


µ §


Делительные диаметры:


µ §

µ §


Делительное межосевое расстояние:


µ §

Коэффициент воспринимаемого смещения:


µ §


Коэффициент уравнительного смещения:


µ §


Диаметры начальных окружностей:


µ §

µ §


Диаметры вершин зубьев:


µ §

µ §

где µ § ЁC коэффициент высоты головки зуба.


Диаметры впадин:


µ §

µ §


Высота зуба:


µ §

µ §


Толщины зубьев по делительной окружности:


µ §

µ §

Диаметры основных окружностей:


µ §

µ §


Углы профиля в точке на окружности вершин:


µ §

µ §


Коэффициент торцевого перекрытия:


µ §


Для прямозубых передач µ §


Шаг по делительной окружности:


µ §


Шаг по основной окружности:


µ §


Выберем масштабный коэффициент и построим эвольвентное зацепление зубьев (рис.35).

µ §

µ §

Рисунок 35

10 Проектирование кулачкового механизма


10.1 Исходные данные


Требуется спроектировать кулачковый механизм с толкателем, для которого:

µ § ЁC полный подъем выходного звена;

µ § ЁC эксцентриситет;

µ § ЁC угол фазы удаления;

µ § ЁC угол фазы верхнего стояния;

µ § ЁC угол фазы приближения;

µ § ЁC угол фазы нижнего стояния;


10.2 Построение диаграммы пути


Закон движения выходного звена:


µ §


Таблица 12


µ §, градµ §, градµ §, мФаза удаления90009011,250,0004969022,50,003639033,750,010490450,0129056,250,02959067,50,036379078,750,039590900,04Фаза верхнего стояния450,04


µ §, градµ §, градµ §, мФаза приближения2252250,04225202,50,039742251800,03806225157,50,034062251350,02774225112,50,02225900,01225622567,50,00594225450,0019422522,50,00025622500Фаза нижнего стояния000

Приме расчета:

µ §

Выберем масштабный коэффициент перемещений и угла поворота и построим диаграмму перемещений (рис.36).

µ §,

µ §


µ §


10.3 Построение диаграммы аналога скорости


Зависимость аналога скорости µ § от угла µ §:

µ §

µ §


Таблица 13


µ §, градµ §, градµ §, мм/сФаза удаления9000,0009011,250,007469022,50,025489033,750,0434990450,0509559056,250,043499067,50,025489078,750,0074690900,000Фаза верхнего стояния45 0


µ §, градµ §, градµ §, мм/сФаза приближения2252250,000225202,50,0019462251800,00704225157,50,013342251350,01844225112,50,02038225900,1844022567,50,01334225450,0070422522,50,00194622500,000Фаза нижнего стояния45 0

Выберем масштабный коэффициент скоростей и угла поворота и построим диаграмму аналога скоростей (рис.37).

µ §,

µ §


Рисунок 37

10.4 Построение диаграммы аналога ускорения


Зависимость аналога скорости µ § от угла µ §:


µ §


µ §


Таблица 14


µ §, градµ §, градµ §, мм/с2Фаза удаления9000,0009011,250,0720629022,50,101919033,750,07206290450,9056,25-0,0720629067,50,101919078,75-0,07206290900Фаза верхнего стояния45 0


µ §, градµ §, градµ §, мм/с2Фаза приближения2252250,000225202,5-0,009584225180-0,015508225157,5-0,015508225135-0,009584225112,50225900,00958422567,50,015508225450,01550822522,50,00958422500,000Фаза нижнего стояния45 0

Выберем масштабный коэффициент скоростей и угла поворота и построим диаграмму аналога скоростей (рис.38).

µ §,

µ §


Рисунок 38


10.5 Построение диаграммы µ §

Построение ведем по диаграмме аналога перемещений и скоростей, перенося их значения в тех же масштабных коэффициентах.

После построения проводим к графику касательные под углом µ §, как показано на рис. 39. При отсутствии эксцентриситета минимальным радиусом µ § будет являться отрезок µ §.

µ §.


µ §

Рисунок 39


10.6 Построение профиля кулачка


Перейдём к построению профиля методом обращенного движения. В этом случае кулачок останавливается, а толкатель перемещается с угловой скоростью µ §.

Выбираем положение точки µ § и в масштабе µ §= 0,00992 µ §описываем окружность радиусом µ §. От радиуса вдоль линии µ §µ § откладываем перемещение толкателя. От прямой µ §µ § в сторону, противоположную вращению, отложим фазовые углы. Проведем окружность радиусом µ § и разделим дуги, стягивающие углы µ § и µ §.на равные части согласно делению этих углов на графике µ §. Через полученные точки деления 1,2ЎK и точку µ § проведем прямые. Из центра вращения кулачка µ § радиусами µ §, µ §ЎK проводим концентрические дуги до пересечения с соответствующими прямыми. Точки пересечения µ § представляют собой положения точек касания ролика в обращенном механизме. Соединив полученные точки плавной кривой получим практический профиль (рабочий). Радиус ролика µ § по конструктивным соображениям µ §, µ §

Определим теоретический профиль кулачка, для чего строим эквидистантную кривую, которую проводят через центры роликов.

Выберем масштабный коэффициент перемещений и угла поворота и проведем синтез кулачкового механизма (рис.40).

µ §,


µ §

Рисунок 40

Библиографический список


1. Е.Г. Синенко. А.З. Вайнер, Д.И. Мехонцева. Механизмы и машины: структура, кинематика, динамика: Учебное пособие / КГТУ. Красноярск, 1997. 252с.

2. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин: Учеб. для вузов. ЁC 4-е изд., перераб. и доп. ЁC М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988. ЁC640 с.

3. Теория механизмов и машин: Учеб. для вузов / К.В. Фролов, С.А. Попов, А.К. Мусатов и др.; Под ред. К.В. Фролова.ЁCМ.: Высш. шк., 1987.ЁC496 с.:ил.

4. Прикладная механика: Учеб. пособие. 3-е изд., перераб. и доп. / В.В. Гузова, Е.Г. Синенко, М.А. Мерко, Е.В. Брюховецкая. Красноярск ИПЦ КГТУ, 2003. 218 с.

Добавить документ в свой блог или на сайт
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:

Похожие:



Методические указания к выполнению лабораторной работы по курсу «Детали машин и основы конструирования» для студентов специальности Технология машиностроения



Программа кружка «lego – конструирования» пояснительная записка



Пояснительная записка к курсовой работе по курсу “Трансмиссии” Новосельский А. Е
Игнатьев С. С. Кинематический и силовой анализ трансмиссии автомобиля газ-69 Курсовая работа по трансмиссии автомобилей Челябинск:...



Проект производственно-технической базы атп на 200 автомобилей с разработкой участка ремонта приборов систем питания
Курсовой проект содержит три листа графической части и пояснительную записку на 70 стр., 13 таблиц, 10 использованных источников



№1 основы теории поршневых двигателей
Картер служит основанием, к которому крепятся основные детали и arpeгаты двигателя. Картер связывает все детали и агрегаты двигателя...



I. Пояснительная записка мы за безопасность на дорогах!



Программа пдд 1-8 класс пояснительная записка



Пояснительная записка к тематическому планированию по физике 9 класс



Программа «Правила дорожного движения» Пояснительная записка



Программа подготовки водителей транспортных средств категории «В» Пояснительная записка

Поделиться в соцсетях



Авто-дневник






База данных защищена авторским правом ©ucheba 2000-2020

обратиться к администрации | правообладателям | пользователям

разработчик i-http.ru

на главную