вар 14 (Условия КП - Плужников)

ЗАДАНИЕ 14

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ ЧЕТЫРЕХТАКТНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Краткое описание работы механизмов двигателя

Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания служит в качестве привода электрогенератора. Основной механизм двигателя (рис. 14-1) - кривошипно-ползунный, состоящий из трех подвижных звеньев: 1—коленчатый вал, 2—шатун, 3 - поршень. Вал электрогенератора связан с коленчатым валом. Цикл работы четырехтактного двигателя совершается за два оборота коленчатого вала. Изменение давления в цилиндре двигателя в зависимости от положения поршня пред­ставлено на индикаторной диаграмме (рис. 14—2), данные для построения которой приведены в табл. 14-2.

Р ис. 14-1. Схема механизмов двигателя внутреннего сгорания.

Кулачковые механизмы (рис. 14-1) предназначены для открытия и закрытия впускного и выпускного клапанов. Ку­лачки 4, 4¹ - дисковые, вращающиеся, закреплены на рас­пределительном валу (N), кинематически связанном с ко­ленчатым валом зубчатыми передачами 6—7 и б'— 7' (число оборотов распределительного вала в два раза меньше числа оборотов коленчатого вала). Толкатели 5, 5' - роликовые, поступательно движущиеся, с внеосностью е. Закон измене­ния ускорения толкателя изображен на рис. 14—3.

При проектировании и исследовании механизмов дви­гателя считать известными параметры, приведенные в табл. 14-1.

В установке отсутствует планетарный редуктор, проектирование которого провести по дополнительному заданию (Приложение III, рис. III-5, табл. III—5).

О бъем и содержание курсового проекта.

Лист 1. Проектирование основного механизма двигателя и определение его закона движения.

1. 1.     Определение основных размеров механизма по заданным условиям (средняя скорость поршня; число оборотов коленчатого вала; отношение длины шатуна к длине криво­шипа).

2. 2.     Определение необходимого момента инерции маховых масс, обеспечивающих вращение коленчатого вала при установившемся режиме работы с заданным коэффициентом не­равномерности. Определение момента инерции дополнитель­ной маховой массы (маховика), установленной на коленча­том валу.

3. 3.     Построение диаграммы изменения угловой скорости коленчатого вала за время одного цикла установившегося режима работы.

Основные результаты расчета привести в табл. 1-1 (Приложение 1).

Примечание. Веса звеньев механизма и их моменты инерции даны ориентировочно.

Лист 2. Силовой расчет основною механизма двигателя с учетом динамических нагрузок

1. 1.     Определение углового ускорения звена приведения по уравнению движения в дифференциальной форме (на осно­вании исследования, выполненного на листе 1 проекта) в по­ложении механизма, соответствующем заданному углу _. Определение линейных ускорений центров тяжести и угловых ускорений звеньев.

2. 2.     Построение картины силового нагружения механизма.

3. 3.     Определение сил в кинематических парах механизма.

4. 4.     Оценка точности расчетов, выполненных на листах 1 и 2 проекта, по уравнению моментов или уравнению сил для ведущего или ведомого звена механизма.

Основные результаты расчета привести в табл. 1—2 (Приложение I).

Лист 3. Проектирование кулачкового механизма впускного клапана

1. 1.     Определение числа оборотов кулачковою вала.

2. 2.     Построение кинематических диаграмм движения тол­кателя (ускорения, скорости и перемещения) по заданному закону изменения ускорения толкателя (рис. 14—3).

3. 3.     Определение основных размеров кулачкового механиз­ма наименьших габаритов с учетом максимально допустимо­го угла давления ([).

4. 4.     Построение профиля кулачка (центрового и конструктивного).

5. 5.     Построение диаграммы изменения угла давления в функции угла поворота кулачка;

Основные результаты расчета привести в табл. 1—3 (Приложение I).

Лист 4. Проектирование зубчатой передачи b планетарного редуктора

1. 1.     Выполнение геометрического расчета эвольвентной зубчатой передачи Z₆ , Z₇ (рис. 14-4).

2. 2.     Построение схемы станочного зацепления при нарезании колеса с меньших числом зубьев и профилирование зуба (включая галтель) методом огибания.

3. 3.     Вычерчивание схемы зацепления колес с указанием основных размеров и элементов колес и передачи.

4. 4.     Проектирование планетарного редуктора (подбор чисел зубьев) по заданному передаточному отношению редуктора и числу сателлитов. (Приложение III, рис. III-5). Допусти­мое отклонение i_ред±5%.

5. 5.     Определение передаточного отношения, линейных ско­ростей и чисел оборотов звеньев спроектированного редук­тора графическим способом.

Основные результаты расчета привести в табл. 1—4 (Приложение I).

Исходные данные        Таблица 14-1.