МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
РОСИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (МГУПС)
Кафедра машиноведения и сертификации
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине
Теория механизмов и машин
МОСКВА
Содержание
Расчёт недостающих размеров механизма
Кинематическое исследование механизма компрессора
Построение плана скоростей для заданного 5-го положения
Определение угловых скоростей
Определение планов ускорений
Определение угловых ускорений
Определение сил полезного сопротивления
Построение плана сил для группы 2-3
Построение плана сил для группы 4-5
Построение плана сил для кривошипа
Синтез зубчатого зацепления
3.1 Расчёт основных параметров зубчатого зацепления
Выводы
1. Расчёт недостающих размеров механизма
Задана длина кривошипа />lАС=r1=0,038 задаём ОА=ОС=38
Определяем масштабный коэффициент Кl:
Kl=/>=/>(/>);
По известному параметру механизма />=/>находим l2, где />=/>;
l2=/>=l4=/>(м);
lав=lас=/>=/>(м);
Так как механизм находится в 5 положении, то, деля окружность на 12 частей, т.е. на каждую часть приходится по 30/>, задаём нужное положение.
2. Киниматическое исследование механизма компрессора
Построение плана скоростей для заданного 5-го положения.
/>/>,
/>угловая скорость коленчатого вала
/>,
где />мин-1 – частота вращения коленчатого вала.
/>/>;
/>/>;
Определяем масштабный коэффициент скорости. Для этого выбираем произвольно отрезок PVa, на которой изображаем скорость в точке А.
PVa=80 (мм)
/>/>;
Определяем скорость в точке В. Так как шатун АВ совершает сложное плоскопараллельное движение, то скорость любой точки шатуна можно представить состоящую из двух скоростей:
Скорость любой точки поступательного движения (Va)
Скорость другой точки во вращательной движении относительно точки А. (Vва)
Составим векторное уравнение:
/>/>/>
/>=/>+/>
/>=/>/>
/>=/>/>/>;
/>=/>
/>=/>/>;
/>=/>
/>=/>/>
/>=/>
/>=/>/>;
Находим />из отношения:
/>
/>(мм);
Находим />из отношения:
/>--PAGE_BREAK--
/>(мм);
Находим скорости в точках />и />:
/>
/>/>;
/>
/>/>;
Определение угловых скоростей
/>
/>(с-1);
/>
/>(с-1);
Определение планов ускорений
Определяем ускорение в точке А.
/>, так как />, то />, />/>
/>/>;
Находим масштабный коэффициент ускорения.
/>
/>/>;
Уравнения для определения ускорения в точке />будет следующем.
/>/>/>, где
/>-нормальное ускорение,
/>-тангенциальное ускорение;
/>=/>
/>=/>/>;
/>;
/>(мм);
/>=/>;
/>=/>/>;
/>/>;
/>/>/>;
/>=/>;
/>=/>/>;
/>;
/>(мм);
/>/>;
/>/>;
/>/>;
/>; />;
/>(мм);
/>(мм);
/>(мм);
/>(мм);
Определение угловых ускорений
/>(/>);
/>/>;
Определение сил полезного сопротивления
/>;
/>(мм); />(мм);
/>(м);
/>;
/>;
ИНДИКАТОРНАЯ ДИАГРАММА КОМПРЕССОРА.
/>максимальное ход поршня.
/>расстояние от поршня до В.М.Т.
/>давление в поршне. продолжение
--PAGE_BREAK--
/>/>— максимальное давление воздуха.
Составим таблицу поведения компрессора при всасывании и при нагнетании и по полученным данным строим векторную диаграмму компрессора.
При всасывании:
/>
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
/>
При нагнетании:
/>
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
/>
/>; />;
/>,
где />-диаметр цилиндра,
/>— сила, определяемая из индикаторной диаграммы компрессора для соответствующего положения механизма.
/>
/>(Н);
Построение плана сил для группы 2-3.
а) Силы тяжести.
/>(Н); />(мм);
/>(Н); />(мм);
б) Силы инерции
/>(Н); />(мм);
/>(Н); />(мм);
/>/>;
где /> — ускорение центра масс, полученное из плана скоростей.
Силы тяжести приложены в центрах масс звеньев. Силы инерции приложены в центре масс и направлены противоположно ускорениям соответствующих центров масс. К звеньям необходимо приложить момент инерции
в) Момент силы инерции.
/>/>;
Составим уравнение равновесия на 2-е и 3-е звено:
/>
Мы не можем решить это уравнение, поэтому в нём 3 неизвестных. Для того, чтобы его решить найдём />из уравнения моментов сил для звена 2 относительно />
/>
/>(Н);
Получаем что,
/>
/>(Н);
/>(Н);
Построение плана сил для группы 4-5
а) Силы тяжести:
/>(Н) />(мм);
б) Силы инерции:
/>(Н); />(мм);
/>(Н); />(мм);
/>/>; продолжение
--PAGE_BREAK--
в) Момент силы инерции:
/>/>;
Составим уравнение равновесия на 5-е и 4-ое звено:
/>;
Мы не можем решить это уравнение, поэтому в нём 3 неизвестных. Для того, чтобы его решить найдём />из уравнения моментов сил для звена 4 относительно />.
/>;
/>(Н);
/>
/>(Н);
/>(Н);
2.8 Построение плана сил для кривошипа
/>; />
/>; />
Условие равновесия системы:
Найдём уравновешивающий момент.
/>
/>
/>
/>
3. Синтез зубчатого зацепления
3.1 Расчёт основных параметров зубчатого зацепления
Исходные данные: угол профиля />, угол зацепления />, коэффициент смещения />; />;/>; Модуль зацепления />(мм)
Межосевое расстояние.
/>(мм);
Делительные диаметры зубчатых колёс.
/>(мм);
/>(мм);
Делительное межосевое расстояние.
/>(мм);
Коэффициент воспринимаемого смещения.
/>;
Коэффициент уравнительного смещения.
/>(мм);
Радиус начальной окружности.
/>(мм);
/>(мм);
Радиусы вершин зубьев./>
/>(мм);
/>(мм);
Радиусы впадин.
/>(мм);
/>(мм);
Высота зуба.
/>(мм);
Толщина зубьев по делительной окружности.
/>(мм);
/>(мм);
Радиусы основных окружностей.
/>(мм);
/>(мм);
Углы профиля в точке на окружности вершин.
/>;
/>;
Коэффициент торцевого перекрытия.
/>./>
Выводы
В ходе данной курсовой работы бал исследован механизм компрессора. В ходе кинетостатического исследования были построены планы сил, ускорений и скоростей, определены скорости и ускорения отдельных частей механизма.
Также нами был проведён геометрический синтез зубчатого зацепления, рассчитаны основные параметры зубчатой передачи.