Вариант № 150А

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Н.Э. БАУМАНА

НУК «Инженерный бизнес и менеджмент»

Кафедра ИБМ-2

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Н.Э. БАУМАНА

НУК «Робототехника и комплексная автоматизация»

Кафедра РК-2

Вариант № 150А

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Проектирование и исследование механизмов двухцилиндрового воздушного компрессора»

Выполнил (а) Колодкин И.А.

Группа ИБМ2 -61

Преподаватель Леонов И.В.

К защите _____________ __________________

^{(число) (подпись)}

Защита ____________ ____________ __________

^{(оценка) (число) (подпись)}

Москва

2010

2007

Вариант № 115

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Экономические основы наукоемкого производства»

Выполнил (а) Самсонова М.В.

Группа ИБМ5 -51

Преподаватель Муравьева В.С.

К защите _____________ __________________

^{(число) (подпись)}

Защита ____________ ____________ __________

^{(оценка) (число) (подпись)}

Москва

Оглавление:

Часть I.

1. Аннотация 4

2. Программа исследования воздушного компрессора 5

   1. Техническое задание. 5

   2. Определение основных размеров звеньев 8

   3. Расчет кинематических параметров кривошипно-ползунного м-ма 10

   4. Расчет параметров динамической модели 13

   5. Расчет приведенных моментов инерции 17

3. Проверка расчета приведенного момента и расчет необходимой мощности двигателя 19

4. Расчет параметров машины на установившемся режиме: 22

5. Расчет параметров машины по математической модели в режиме пуска 28

6. Выводы 32

Часть II.

1. Расчет редуктора 33

   1. Техническое задание 33

   2. Расчет зацепления: 34

      1. Определение размеров зубчатой передачи из расчета зубчатого колеса на контактную прочность 34

      2. Расчет модуля из расчета на изгибную прочность 35

   3. Расчет входного вала: 36

      1. Выбор материала и предварительный расчет на крутящий момент 36

      2. Расчет усилий в зацеплении и поверочный расчет входного вала на совместное действие изгиба и кручения 36

   4. Расчет шпонки 38

   5. Расчет муфты 39

2. Выводы 42

3. Список литературы 43

4. Доклад 44

Часть I

1. Аннотация

Задание №150, вариант А: проектирование и исследование механизмов двухцилиндрового воздушного компрессора;

Установка состоит из:

- двухцилиндрового компрессора;

- редуктора с неподвижными осями;

- электрического двигателя;

- лубрикатора, приводящегося в действие от основного двигателя с помощью планетарного редуктора. Лубрикатор выполнен на базе кулачкового механизма с поступательно движущимся толкателем.

Расчеты выполнены для установившегося и неустановившегося режимов.

Все расчеты выполнены в системе MathCAD v.14.

Все чертежи выполнены при помощи программы Autodesk Inventor Professional 2010.

Для создания текстовых документов использовался пакет Microsoft Office 2007.

Страниц – 45, рисунков – 10, таблиц – 2, графиков – 24, список литературы – 5 наименований.

2. Программа исследования воздушного компрессора

2.1.Техническое задание

Установка состоит (см. рисунок 2.1) из соединенных между собой двухцилиндрового рядного компрессора, образованного кривошипно-ползунным механизмом, редуктора с неподвижными осями и электрического двигателя. Передаточное отношение редуктора определяют после выбора двигателя.

Примечание. Производительность машин указана на всасывании в первую ступень при давлении 0,1 МПа. Давление на всасывание во вторую ступень равно максимальному давлению на выходе из первой ступени.

Рис. 2.1Схема силовой установки компрессора:

1. коленчатый вал,

2. шатун;

3. поршень,

4. маховик;

5. редуктор,

6. электродвигатель,

7. выпускной,

8. впускной клапаны (в каждом цилиндре).

Принцип работы

Процессы в двухцилиндровых компрессорах осуществляются за период одного оборота кривошипа 2π:

1. Сжатие

2. Всасывание

У компрессоров рабочим телом являются газы, обладающие значительной сжимаемостью. Работа компрессора происходит следующим образом: при движении поршня вверх самодействующие клапаны закрыты и происходит сжатие газа, при достижении рабочего давления ( ) выпускной клапан открывается и газы из цилиндра вытесняются в ресивер; при движении поршня вниз (направления движения поршней показаны стрелками на индикаторных диаграммах) сначала происходит расширение остатков сжатых газов в мировом пространстве цилиндра, а затем автоматически открывается всасывающий клапан и происходит всасывание в цилиндр новой порции газов. На всасывании первой ступени компрессора давлении обычно ниже атмосферного, но при расчетах вследствие его близости к атмосферному давлении при расчете сил им пренебрегают, принимая действующую силу равно нулю. На всасывании второй ступени компрессора давление равно давлению сжатия на выходе из первой ступени, поэтому на всасывании второй ступени возвращается часть работы, затраченная на сжатии в первой ступени. В обоих ступенях работа за цикл сжатия отрицательна и по модулю больше работы на всасывании. Алгебраическая сумма этих работ отрицательна и покрывается положительной работой двигателя. Выбор мощности двигателя производится из этих условий.

Таблица 2.1. Исходные данные на проектирование

Параметр проектирования	Единицы измерения	Обозначение	Значение параметра
Количество цилиндров		i	2
Максимальное давление в цилиндре	Па
Атмосферное давление	Па
Объемная производительность			3,25
Отношение			3,0
Отношение			0,25
Коэффициент неравномерности вращения кривошипа		δ
Средняя скорость поршня			6,0
Отношение диаметра цилиндра к его ходу			1
Плотность алюминиевого сплава поршня		ρ
Толщина стенки	м	h	0,01

Таблица 2.2. Значение давления в цилиндре компрессора в долях от максимального давления в зависимости от положения поршня в долях хода .

Путь поршня		0	0,05	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
Давление при всасывании		1,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00
Давление при сжатии		1,00	1,00	1,00	1,00	0,97	0,72	0,52	0,40	0,30	0,24	0,19	0,00

2.2. Определение основных размеров звеньев:

1. Диаметр поршня :

1. Длина кривошипа :

1. Длина шатуна :

1. Ход поршня :

1. Необходимая частота вращения кривошипного вала компрессора

1. Высота поршня (приближенно равна диаметру поршня):

1. Масса поршня :