Курсовая работа 22: Проектирование и исследование механизмов судовой установки с двигателем внутреннего сгорания вариант В

Проектирование и исследование механизмов судовой установки с двигателем внутреннего сгорания

Реферат

Расчетно-пояснительная записка содержит 36 листов машинописного текста, 5 таблиц, 3 рисунка.
Расчетно-пояснительная записка содержит расчеты и проектирование механизмов плунжерного насоса простого действия, определение закона движения механизма, силовой расчет механизма, проектирование зубчатой передачи и планетарного механизма, проектирование кулачкового механизма.

Содержание

1. Исходные данные 4
2. Определение закона движения механизма 6
   1. Проектирование механизма 6
   2. Силы, действующие на звенья механизма 6
   3. Построение графика силы 7
   4. Построение планов возможных скоростей 7
   5. Построение графиков приведенных моментов 8
   6. Построение графика суммарного приведенного момента 9
   7. Построение графика суммарной работы 10
   8. Построение графиков приведенных моментов инерции II группы звеньев 10
   9. Построение графика полной кинетической энергии всего механизма 11
   10. Построение графика кинетической энергии II группы звеньев 11
   11. Построение графика кинетической энергии I группы звеньев 11
   12. Определение необходимого момента инерции маховых масс 12
   13. Построение графика угловой скорости 12
   14. Определение момента инерции дополнительной маховой массы 14
   15. Выбор электродвигателя и построение механических характеристик 15
3. Силовой расчет механизма 17
   1. Построение плана скоростей 17
   2. Построение плана ускорений 18
   3. Силы и моменты сил, действующие на механизм 19
   4. Определение сил в кинематических парах 19
4. Проектирование зубчатой передачи и планетарного механизма 21
   1. Исходные данные программы 21
   2. Идентификаторы, обозначения и наименования результирующих величин 22
   3. Расчет зубчатой передачи на ЭВМ 23
   4. Выбор коэффициентов смещения 25
   5. Построение профиля зуба, изготовляемого реечным инструментом 26
   6. Построение проектируемой зубчатой передачи 28
   7. Проектирование планетарного зубчатого механизма 29
5. Проектирование кулачкового механизма 31
   1. Построение кинематических диаграмм методом графического интегрирования 31
   2. Определение основных размеров кулачкового механизма 33
   3. Построение профиля кулачка 33
   4. Построение графика изменения угла давления 34
6. Заключение 35
7. Список литературы 36

Краткое описание работы механизма

Судовая силовая установка с двигателем внутреннего сгорания мощностью 40—80 л.с. используется в качестве главной на буксирных катерах небольшой мощности и транспортных судах речного флота. Такая силовая установка располагается в кормовой части судна (рис.1.1) и состоит из следующих основных частей: двухцилиндрового двигателя внутреннего сгорания 1, реверс-редуктора 2, гребного вала 3 и гребного винта 4.
Двигатель в установке — нереверсивный вертикальный двухтактный с воспламенением от сжатия. Основной механизм двигателя согласно схеме (рис.1.2) состоит из двух кривошипно-ползунных механизмов с общими стойкой 6 (каркасом, включающим цилиндры) и коленчатым валом 1 с двумя шатунами 2 и 4 и с двумя поршнями (ползунами) 3 и 5. Угол между коленами (кривошипами) вала 1равен 180°. В двухтактном двигателе при движении поршня вниз в цилиндре происходит сгорание впрыснутого топлива и расширение продуктов сгорания, а при движении его вверх — сжатие воздуха, нужного для сгорания. Закон изменения давления газа в цилиндре двигателя при перемещении поршня показан на индикаторной диаграмме (рис.1.3), а данные для ее построения приведены в табл.1.2. Кулачковый механизм топливного плунжерного насоса представлен на рис.1.4. Его кулачок 1 насажен непосредственно на коленчатый вал двигателя. Коромысловый толкатель 2 в видежесткого ΔВСD с роликом 3 передает движение плунжерам 4 и 5. Точка D является центром сферической опорной поверхности радиуса R. Закон изменения ускорения плунжеров 4 и 5 дан на рис.1.5.
Реверс-редуктор (рис.1.6) состоит из планетарного реверса (реверсивной муфты) и одноступенчатого редуктора из цилиндрических колес 6 и 7. Планетарный реверс представляет собой дифференциал с цилиндрическими прямозубыми β=0) колесами 2, 3, 4 и 5. Вал водила 1 постоянно соединен с коленчатым валом двигателя. Колесо 7 редуктора передает вращение гребному валу и винту.
Для движения судна вперед включается фрикционная муфта L, связывающая колеса 2 и 5, вследствие чего водило 1, колеса 2, 3, 4 и 5 вращаются как одно целое вокруг геометрической оси колеса 2 и водила. Передаточное отношение реверса при этом будет равно i_{12 пр}= +1.
При движении судна назад замыкается фрикционная муфта М (муфта L при этом выключается), вследствие чего колесо 5 останавливается и колесо 2 получает вращение в обратную сторону. Передаточное отношение реверса при этом станет i_{12 об}= -1.
Для остановки гребного вала, а, следовательно, и судна, т. е. для холостого хода двигателя, необходимо выключить обе фрикционные муфты.
При проектировании и исследовании механизмов судовой установки считать известными параметры, приведенные в табл.1.1.

Исходные данные

Таблица 1. Давление в цилиндре двигателя (в долях P_max) в зависимости от положения поршня.
Таблица 2

Чертежи

Лист 1 - Определение закона движения механизма

Лист 2 - Силовой расчет механизма

Лист 3 - Проектирование зубчатой передачи

Лист 4 - Проектирование кулачкового механизма плунжерного насоса двигателя