Министерствообразования Российской Федерации
Южно-Российскийгосударственный технический университет
Пояснительнаязаписка
к курсовомуработе по дисциплине
“Теория машини механизмов”
г. Волгодонск2011 г.
Содержание
Задание на курсовой проект
1. Структурный анализ
2. Динамический анализ
3. Синтез кулачкового механизма
4. Построение картины зацепления
Литература
Задание на курсовойпроект
Нефтяной насос
Таблица 1
/>
1. Структурный анализ
1.1 Данный механизмпредназначен для преобразования вращательного движения звена 1 в поступательноедвижение ползуна 5.
1.2. Общее число звеньевК=6;
число подвижных звеньев n=K-1=6-1=5;
число кинематических пар IV класса р4=0;
число кинематических пар V класса р5=7.
Тогда W=3n-2p5-p4=3 5 – 2 7 – 0=1.
При этом условии движениемеханизма определяется заданием одного параметра, например, угла поворота звена1.
/>
Рис 2.
Данные о кинематическихпарах сведем в таблицу 1.
Таблица 1Пары Звенья Класс пары Тип пары 1 1-0 V Вращательная 2 1-2 V Вращательная 3 2-3 V Вращательная 4 3-0 V Вращательная 5 3-4 V Поступательная 6 4-5 V Вращательная 7 5-0 V Поступательная
1.3. Выделим структурныегруппы и определим класс механизма.
1).Ползун 5 – ползун 4–группа II – го класса 4 порядка;
2). Кривошип 3 –шатун 2 –группа II – го класса 2 порядка;
3). Стойка 0 –кривошип 1– начальный механизм;
Таким образом, данныймеханизм образован последовательным присоединением к начальному механизму двухгрупп, состоящих из звеньев 2, 3 и 4, 5. Механизм относится к механизмам II – го класса.
1.4. Определениегеометрических параметров звеньев механизма.
/>
2. Динамический анализ
2.1. Построение схемымеханизма и плана скоростей.
Вычерчиваем схемумеханизма в данном (четвертом) положении.
Масштаб построения μl=0,001 м/мм.
Определим угловуюскорость кривошипа:
/>
Скорость точки B: vв=ωк r=32,13•0,0122=0,39 м/с.
Строим план скоростей.
/>
Масштаб построения планаскоростей:
VB=wk×lab=32.13∙0,0122=0.39 м/с;
/>
Из полученного планаскоростей определяем скорости точек и остальные скорости:
VCD=(PVc)μV=52,68∙0,0065=0,34 м/с;
VCB=(bc)μV=28,70∙0,0065=0,18 м/с;
/>
/>
/>
/>
/>
/>
2.2. Построение планаускорений.
Масштаб построения:
/>
/>
Для определения ускореният.D составим систему:
/> />
/>
/>
/>
Из плана ускоренийполучаем:
/>
/>
/>
/>
Для определения ускореният.E4 составим такую же систему уравнений и решим еёграфически.
/>
/>
/>
2.3. Динамический анализмеханизма методом планов сил.
Определим силыдействующие на механизм:
G=mg; Fu=ma;
/>
G2=m2∙g=3.43∙9,81=33.64H;
G3=m3∙g=3.15∙9,81=30.90H;
G’3=m’3∙g=6.3∙9,81=61.80H;
G5=m5∙g=2.84∙9,81=27.86H;
Fu2=m2∙aS2=m2 ∙ (PaS2) ∙Ma=3.43∙77.75∙0.084=22.39H;
Fu3=m3∙aS3=m3 ∙ (PaS3) ∙Ma =3.15∙2.88∙0.084=0.76H;
F’u3=m’3∙aS3=m’3 ∙ (PaS’3) ∙Ma=6.3∙5.75∙0.084=3.04 H;
Fu5=m5∙aS5=m5 ∙ (PaS5) ∙Ma =2.84∙3.76∙0.084=0.90H;
Определим силу F, действующую со стороны заготовки,по диаграмме изменения давления на ползуне:
/>
/>
/>
Также на звенья 2, 3действуют моменты инерции />
/>
/>
/>
/>
/>
Вычерчиваем отдельнокаждую группу Ассура и строим для них планы сил.
Рассмотрим группу Ассурасостоящую из звеньев 4 и 5.
На неё действуют силы F, G5, FИ5, F05, F3-4. При этом две последние силынеизвестны.
Находим эти силы из планасил с масштабом построения
/>
/>
F3-4=66,88∙100=6688 H;
F05=27,32∙100=2732 H;
Рассмотрим группу Ассурасостоящую из звеньев 2 и 3.
На неё действуют силы FИ3, G3, F’И3, G’3,MИ3,FИ2, G2, MИ2, F4-3,F0-3, F1-2. При этом силы F0-3, F1-2 неизвестны. Силу Fτ0-3 находим из суммы
/> />
/>
Силу Fτ1-2 находим из суммы
/> /> />
Строим план сил:
/> />
Силу F/>03 и F/>12 находим из плана сил с масштабомпостроения:
/>
F0-3=347,03∙50=17351,5 H;
F1-2=239,52∙50=11976 H;
Рассмотрим начальныймеханизм состоящий из звеньев 0 и 1.
На него действуют силы F2-1, Fур.
Составим сумму моментовотносительно т. O:
/> />
/>
2.4 Определимуравновешивающую силу с помощью рычага Жуковского.
Строим план скоростей,повернутый на 90 градусов по направлению вращения кривошипа 1.
На него переносим всевнешние силы, действующие на механизм.
При этом моменты силраскладываем на две составляющие:
/>
Составляем сумму моментовотносительно т.PV:
/>
/>
Вычисляемуравновешивающую силу и сравниваем с ранее полученной.
/>
/>
3. Синтез кулачковогомеханизма
Исходные данные:
ход толкателя h=0,015 м;
угол давления θ=30˚.
Фазовые углы />
/>
/>
На фазе удаления и фазевозврата закон 5.
Для синтеза кулачковогомеханизма строим диаграмму зависимости />
Находим экстремальныезначения точек графиков:
На фазе удаления ивозврата:
/>
Масштабы построениядиаграмм:
/>
/>
/>
/>
rmin=OB∙MS=32.39∙0.0005=0.016м;
эксцентриситет e=8,16∙0,0005=0,004 м;
Тогда радиус ролика rр=0,0072 м.
Строим кулачковыймеханизм.
4. Построение картинызацепления двух колес
Исходные данные: z1=z*=27,z2=z**=15,m=4 мм.
4.1. Расчеткорригированного неравномерного зацепления.
4.1.1. Определяем шаг поделительной окружности />
4.1.2. Определяемрадиальный зазори />
4.1.3. Подсчитываемкоэффициенты сдвига инструментальной рейки
/>
4.1.4. Подсчитываемрадиусы делительных окружностей
/>
/>
4.1.5. Определяем радиусыосновных окружностей
/>
4.1.6. Определяем уголзацепления
/>
/>
4.1.7. Подсчитываем радиусы начальныхокружностей
/>
4.1.8. Определяеммежосевое расстояние
/>
4.1.9. Определяем радиусыокружностей впадин
/>
4.1.10. Подсчитываемкоэффициент уравнительного смещения
/>
4.1.11. Определяемрадиусы окружностей вершин
/>
4.1.12. Подсчитываемтолщины зубьев по дугам делительных окружностей
/>
4.1.13. Определяемкоэффициент перекрытия
/>
4.2. Синтез планетарныхредукторов.
Исходные данные: u1H=3
число сателлитов впланетарной передаче k=7;
модуль колес m=4.
Принимаем z1=24 определяем z3: />
Число зубьев второго колеса:
z2=(z3-z1)/2=(48-24)/2=12;
/>
/>
Принятые числа зубьевудовлетворяют условию отсутствия подрезания и интерференции.
Радиусы колес:
/>
Скорость вращения водила
/>
/>
/>
проверяем полученноеграфически передаточное число:
/>
4.3 Аналитическоеопределение параметра зуба шестерни.
4.3.1 Подсчитываемтолщину зуба по дуге окружности выступов
/>
/>
Условие соблюдено.
4.3.2 Подсчитываемтолщину зуба по дуге делительной окружности
/>
4.3.3 Подсчитываемтолщину зуба по дуге основной окружности
/>
4.3.4 Подсчитываемтолщину зуба по дуге произвольной окружности
/>
4.3.5 Подсчитываемтолщину зуба по дуге произвольной окружности
/>
/>
Список используемойлитературы
1. Курс лекций по дисциплине «Теориямашин и механизмов».
2. Курсовое проектирование по теориимеханизмов и механизмов. Учебное пособиедля инж. техн. спец. вузов/ В.К.Акулич, П.П. Анципович, Э.И. Астахов и др.; Под общей ред. Г.Н. Девойно. – Мн.:Высш. шк., 1986. – 285 с.: ил.
3. Проектирование по теориимеханизмов и машин. Учебное пособие. И.И. Дусев, В.А. Нарыжный. Новочеркасск1978 г.