Реферат на тему "Синтез и анализ машинного агрегата"




Реферат на тему

текст обсуждение файлы править категориядобавить материалпродать работу




Курсовая на тему Синтез и анализ машинного агрегата

скачать

Найти другие подобные рефераты.

Курсовая *
Размер: 0.6 мб.
Язык: русский
Разместил (а): Аносов Виталий Мих.
1 2 Следующая страница

добавить материал

Задание
На курсовой проект по теории механизмов и машин
студента Аносов В. М. группы ТВ 317
          1. Тема курсового проекта – «Синтез и анализ машинного агрегата   (насос двойного действия)».
          2. Исходные данные к проекту:
рычажный механизм – задание 2, вариант 1, положение механизма 2;
кулачковый механизм – вариант 14;
зубчатый механизм – вариант 8.
3. Содержание пояснительной записки (перечень вопросов, подлежащих разработке):
          синтез и анализ рычажного механизма;
          синтез кулачкового механизма;
          синтез и анализ зубчатых механизмов.
4. Перечень графического материала:
          рычажный механизм    (лист 1);
          кулачковый механизм   (лист 2);
          зубчатый механизм     (лист 3).
5. Руководитель проекта (подпись)_______________
6. Дата выдачи задания на проект «__»_____________2006г.
7. Подпись студента ____________________

Содержание

 TOC \o "1-3" \u
Введение..................................................................................................... 4
1.Анализ рычажного механизма................................................... 7
1.1 Исходные данные...................................................................................... 7
1.2 Построение планов положений................................................................ 7
1.3 Структурный анализ................................................................................. 8
1.4 Расчёт механизма на ЭВМ........................................................................ 9
1.5 Кинематический анализ методом планов............................................... 10
1.5.1 Построение плана скоростей............................................................. 10
1.5.2 Построение плана ускорений............................................................ 13
1.6 Силовой расчёт....................................................................................... 16
1.6.1 Определение инерционных факторов............................................... 16
1.6.2 Силовой расчёт группы Ассура II2(4,5)........................................... 17
1.6.3 Силовой расчёт группы Ассура II1(2,3)........................................... 18
1.6.4 Силовой расчёт механизма I класса................................................. 20
1.7 Сравнение результатов графоаналитического...................................... 20
и «машинного» расчётов.............................................................................. 20
2. Синтез и анализ кулачкового механизма........................ 23
2.1 Построение диаграмм движения толкателя........................................... 23
2.2 Определение основных размеров механизма........................................ 24
2.3 Построение профиля кулачка................................................................. 25
3. СИНТЕЗ И АНАЛИЗ ЗУБЧАТЫХ МЕХАНИЗМОВ.............................. 27
3.1 Расчет геометрических параметров механизма..................................... 27
3.2 Построение окружностей и линий зацепления...................................... 28
4.3 Построение профилей зубьев................................................................. 29
4.4 Построение зацепления........................................................................... 30


Введение

Теория механизмов машин является основой проектирования работоспособных технических объектов. Основные задачи ТММ – анализ механизмов с заданными параметрами и проектирование механизмов, удовлетворяющих заданным требованиям. Результаты решения задач ТММ являются исходными данными для более детального проектирования объектов методами деталей машин, сопротивления материалов и специальных дисциплин.
Объектом данного курсового проекта является машинный агрегат, структурная схема которого приведена на рис. 1


Рис. 1.1 Структурная схема машинного агрегата
Вращение от двигателя Д через муфту М1 передается на ведущий вал передаточного механизма ПМ1 (планетарной передачи), который меняет частоту вращения Д nД до заданной частоты вращения кривошипа nкр рабочей машины РМ. Ведомый вал ПМ1 соединяется с валом кривошипа РМ муфтой М2. Вращение от Д на вал кулачка кулачкового механизма КМ передается передаточным механизмом ПМ2, состоящим из зубчатых колес z1 и z2 и преобразующим nд  в заданную частоту вращения кулачка nк. РМ выполнена на базе плоского рычажного механизма; плоский КМ состоит из вращающегося кулачка и толкателя.
РМ выполняет заданную технологическую операцию, КМ выполняет вспомогательные функции. Маховик М устанавливается на валу кривошипа РМ и служит для снижения коэффициента неравномерности вращения δ при установившемся движении до заданной величины.
Задача курсового проекта состоит в определении параметров, кинематических и силовых характеристик механизмов машинного агрегата, а также в определении его некоторых силовых характеристик.
«Насос двойного действия»
Проектируемый машинный агрегат работает следующим образом:

Рис. 1.2 Структурная схема насоса двойного действия
Насос предназначен для перекачивания жидкости под воздействием прямого и обратного ходов поршня 5, который приводится в движение шестизвенным кривошипно-коромысловым механизмом, состоящим из кривошипа 1, шатунов 2 и 4 и коромысла 3. Привод кривошипа 1 включает в себя электродвигатель и планетарный редуктор. Система смазки насоса снабжена плунжерным насосом, на основе кулачкового механизма, имеющего привод от электродвигателя через пару зубчатых колес (см. рис. 1.1).
При движении поршня справа налево (см. рис. 1.2) в левой части полости цилиндра происходит увеличение давления и при Qmax жидкость через нижний клапан нагнетается в сеть. В правой части полости одновременно идет процесс всасывания через верхний клапан при давлении 0,1Qmax ниже атмосферного. При обратном движении поршня в левой части полости цилиндра открывается верхний клапан и происходит всасывание 0,1Qmax ниже атмосферного, а в правой – открывается нижний клапан и происходит нагнетание в сеть. Сила сопротивления, действующая на поршень насоса, будет равна сумме сил (0,1Qmax + Qmax), действующих в обеих частях полости цилиндра и всегда направлена против скорости движения поршня.

1.Анализ рычажного механизма

1.1 Исходные данные

Структурная схема механизма приведена на рис.2, где механизм изображён в заданном положении. Геометрические размеры и другие заданные постоянные параметры приведены в табл.1.1. Согласно рекомендациям в заданиях вес звена 5 принять G5 H.
 
Рис.2. Структурная схема рычажного механизма
Таблица 1.1
Заданные параметры механизма
LO1A,
м
LAB,
м
LO3B,
м
LCD,
м
LO3C,
м
XO3,
м
YO3,
м
YO5,
м
n1,
об./мин
Qmax,
H
δ
0,10
0,73
0,40
0,25
0,50
0,63
0
0,50
280
2400
0,15

1.2 Построение планов положений

Для построения планов положений механизма принимается масштаб:

Заданные размеры механизма Li в принятом масштабе КS изображаются чертёжными размерами 1i определяемыми по выражению:
                         (1.1)
Чертёжные размеры механизма, определены по (1.1), приведены в табл.1.2.
Таблица 1.2
Чертёжные размеры звеньев механизма
О1А
АВ
О3В
О3С
CD
X03
Y03
Y05
20
146
80
100
50
126
0
100
Используя найденные чертёжные размеры, на листе 1 проекта построены крайние и заданное положение механизма.

1.3 Структурный анализ

Структурная схема механизма приведена на рис.2, где подвижные звенья обозначены арабскими цифрами (1 – кривошип, 2 и 4 – шатуны, 3 – коромысло, 5 – ползун). Кинематические пары V класса также обозначены арабскими цифрами, обведенными кружками.
Поскольку механизм плоский, то его степень подвижности определяется по формуле П. Л. Чебышева:
W = 3n – 2PV – PIV,                   (1.2.)
где: n = 5 – число подвижных звеньев, PV = 7 – количество кинематических пар V класса, PIV = 0 – количество кинематических пар IV класса.
Таким образом, степень подвижности рассматриваемого механизма:
W = 3 · 5­ – 2 · 7 – 0 = 1.
Механизму необходимо одно начальное звено для полной определённости его движения. В качестве начального принято звено 1, закон его движения  – вращение с частотой n1 = const.
Структурно в состав механизма входят:
Рис.3. Структурные элементы механизма
а) группа Ассура 2 – го класса, 2 – го вида (рис.3,а);
б) группа Ассура 2 – го класса, 1 – го вида (рис.3,б);
в) механизм 1 – го класса (рис.3,в).
Таким образом, формула строения механизма имеет вид:
I(1)→II1(2,3)→II2(4,5).
Поскольку наивысший класс груп Ассура, входящих в состав механизма  – второй, то и механизм в целом относится ко второму классу.

1.4 Расчёт механизма на ЭВМ

Для расчёта механизма на ЭВМ подготовлена таблица исходных данных (табл.1.3.).
По результатам расчётов на ЭВМ получена распечатка (см. следующую 
страницу), расшифровка обозначений которой и сравнение с результатами «ручного счёта» приведено ниже (п.1.8.). Строка «Положение центров масс» таблицы «Параметры звеньев» распечатки необходимы для дальнейших расчётов и построений: – расшифровывается следующим образом (точки Si – центры масс звеньев):
LS1 = LO1S1 = 0; LS2 = LAS2 = 0,243 м; LS3 = LO3S3 = 0 м; LS4 = LCS4 = 0,083 м.
Чертёжные размеры, определяющие положения ценры масс:
AS2 = 48,6 мм; CS4 = 16,6 мм.
Таблица 1.3
Исходные данные для расчёта механизма на ЭВМ
Обозначения в программе
Обозначения в механизме
Численные значения (ввод)
NG1
II1(2,3)
1
NG2
II2(4,5)
2
PS1
Параметр сборки II1(2,3)
1
PS2
Параметр сборки II2(4,5)
– 1
L1
LO1A
0,10
L2
LAB
0,73
L3
LO3B
0,40
L4
LCD
0,25
L03
LO3C
0,50
X03
X
0,63
Y03
– Y1
0
X05
0
0
Y05
– Y2
– 0,50
D1N
217
D03
ÐBO3C
180
D5
0
0
N1
– n1
– 380
G5
60
Q1…Q12
1,1Qmax
2640

1.5 Кинематический анализ методом планов

Поскольку одним из свойств групп Ассура является их кинематическая определимость, то кинематический анализ проводится последовательно по группам Ассура, причём порядок их рассмотрения совпадает с направлением стрелок в формуле строения (1.3.).

1.5.1 Построение плана скоростей

Механизм I класса (звено 1): – Угловая скорость кривошипа:
.
Вектор скорости точки А перпендикулярен звену 1 и направлен в соответствии с направлением ω1.  Модуль скорости
VA = ω1· LO1A = 39,8 0,1 = 3,98 м/c.
На плане скоростей этот вектор изображается отрезком ра = 99,5 мм.
Тогда масштаб плана скоростей

Группа АссураII1(2,3).
Внешними точками группы являются точки А и О3, внутренней – точка В. Составляется система векторных уравнений, связывающих скорость внутренней точки со скоростями внешних точек:

По этой системе строится план скоростей и определяются модули скоростей:
VB = (pb) · kV = 45 · 0,04 = 1,80 м/c;
VBA = (ab) ∙ kV = 102 ∙ 0,04 = 4,08 м/c.
Скорости точек S2 и С находятся с помощью теоремы подобия. Составляется пропорция, связывающая чертёжные размеры звена 2 (АВ, АS2) с отрезками плана скоростей:

откуда определяется длина неизвестного отрезка.
Этот отрезок откладывается на отрезке ab плана скоростей. Точка S2 является концом вектора , начало всех векторов в полюсе р. Поэтому отрезок ps2 = 70,5 мм (определено замером) изображает вектор .
Модуль вектора
VS2 = (ps2) ∙ kV = 70,5 ∙ 0,04 = 2,82 м/c.
Скорость точки С определяется аналогично по принадлежности звену 3.
Определяются величины угловых скоростей звеньев 2 и 3:
   
Для определения направления ω2 отрезок ab плана скоростей устанавливается в точку В, а точка А закрепляется неподвижно; тогда становится очевидным, что ω2 направлена по часовой стрелке. Для определения направления ω3 отрезок pb плана скоростей устанавливается в точку В, а точка О3 закрепляется неподвижно; тогда становится очевидным, что ω3 также направлена по часовой стрелке.
Группа Ассура II2(4,5).
Внешними точками группы являются точки С и D0 (точка D0 принадлежит стойке), внутренней – точка D, принадлежащая звеньям 4 и 5 (в дальнейшем обозначается без индексов).

Рис.4. Определение направлений угловых скоростей
По принадлежности точки D звену 5 вектор её скорости известен по направлению:    Поэтому для построения плана скоростей для данной группы Ассура достаточно одного векторного уравнения:

В результате построения плана скоростей определяются:
VD = (pd) ∙ kV = 55 ∙ 0,04 = 2,20 м/c;
VDC = (cd) kV = 16,5 ∙ 0,04 = 0,66 м/c.
Скорость точки S4 определяется по принадлежности звену 4 аналогично определению скорости точки S2 по теореме подобия…
Звено 5 совершает поступательное движение, поэтому скорости всех точек звена одинаковы и равны скорости точки D.
Величина угловой скорости звена 4 определяется аналогично предыдущему:

Для определения направления ω4 отрезок cd плана скоростей устанавливается в точку D, а точка С закрепляется неподвижно; тогда становится очевидным, что ω4 направлена по часовой стрелке.

1.5.2 Построение плана ускорений

Механизм I класса (звено 1).
Точка А кривошипа 1 совершает вращательное движение вокруг О1, поэтому её ускорение есть сумма нормального и тангенциального ускорения:

Поскольку принято n1 = const (следовательно ε1 = 0), то

Модуль ускорения

На плане скоростей этот вектор изображается отрезком πа = 158 мм,
направленным от А к О1. Тогда масштаб плана ускорений

Группа Ассура II1(2,3).
Внешними точками группы являются точки А и О3, внутренней – точка В. Составляется система векторных уравнений, связывающих ускорение внутренней точки с ускорениями внешних точек:

В этой системе модули нормальных ускорений

На плане ускорений векторы  и  изображаются отрезками
an`=      
В результате построения плана ускорений определяются модули ускорений:
AB = (πb) ∙ ka = 127 ∙ 1 = 127 м/c ;
 ∙ka = 26 ∙ 1 = 26 м/c ;
= (n``b) ∙ ka = 126,5 ∙ 1 = 126,5 м/c .
Ускорение точек S2 и С находятся с помощью теоремы подобия.
Составляется пропорция, связывающая чертёжные размеры звена 2 (АВ, АС2) с отрезками плана ускорений:

откуда определяется длинна неизвестного отрезка.
Этот отрезок откладывается на отрезке ab плана ускорений. Соединением полюса π с точкой s2 получается отрезок πs2 = 147,5 мм (определено замером).
Модуль ускорения точки s2
aS2 = (πs2) ∙ ka = 147,5 ∙ 1 = 147,5 мм/c .
Ускорение точки С определяются аналогично по принадлежности звену 3.
Определяются величины угловых ускорений звеньев 2 и 3:
    .
Для определения направления ε2 отрезок n`b плана ускорений устанавливается в точку В, а точка А закрепляется неподвижно; тогда становится очевидным, что ε2 направлена против часовой стрелки. Для определения направления ε3 отрезок n``b плана ускорений устанавливается в точку В, а точка О3 закрепляется неподвижно; тогда становится очевидным, что ε3 направлена по часовой стрелке.

1 2 Следующая страница


Синтез и анализ машинного агрегата

Скачать курсовую работу бесплатно


Постоянный url этой страницы:
http://referatnatemu.com/15440



вверх страницы

Рейтинг@Mail.ru
Copyright © 2010-2015 referatnatemu.com