Для студентов МГТУ им. Н.Э.Баумана по предмету Теория механизмов и машин (ТММ)Проектирование и исследование механизмов двигателя передвижной установки «мотор-генератор» Проектирование и исследование механизмов двигателя передвижной установки «мотор-генератор»
5,0054
2015-11-182025-04-07СтудИзба
Курсовая работа 103: Проектирование и исследование механизмов двигателя передвижной установки «мотор-генератор» вариант А
-50%
Описание
Проектирование и исследование механизмов двигателя передвижной установки «мотор-генератор»
Содержание
- 1 Введение.................................................................................................. 3
- 1.1 Исходные данные................................................................................. 4
- 2 Закон движения механизма..................................................................... 5
- 2.1 Синтез рычажного механизма............................................................. 5
- 2.2 Динамическая модель......................................................................... 6
- 2.3 Определение передаточных функций скоростей................................ 6
- 2.4 Определение приведенных моментов инерций звеньев механизма.. 7
- 2.5 Определение суммарного приведенного момента............................. 7
- 2.6 Построение графика суммарной работы............................................ 8
- 2.7 Построение графика полной кинетической энергии механизма........ 8
- 2.8 Построение графика угловой скорости и нахождение углового ускорения.. 9
- 3 Силовой расчет механизма..................................................................... 9
- 3.1 Построение плана скоростей............................................................. 10
- 3.2 Построение плана ускорений............................................................ 10
- 3.3 Расчет сил, действующих на звенья.................................................. 11
- 4 Проектирование зубчатой передачи..................................................... 13
- 5 Проектирование планетарной зубчатой передачи............................... 14
- 5.1 Построение графиков скоростей....................................................... 14
- 6 Проектирование кулачкового механизма............................................. 15
- 6.1 Определение основных размеров кулачка........................................ 16
- 6.2 Построение профиля кулачка........................................................... 16
- 6.3 График изменения угла давления...................................................... 17
- 7 Список используемой литературы........................................................ 18
- 7.1 Использованное программное обепечение...................................... 18
- 8 Приложение........................................................................................... 18
1. Введение
Передвижная установка состоит из двигателя с внешним подводом теплоты, с двух коленчатых валов которого движение через зубчатые передачи и планетарные механизмы передается к электрогенераторам.Одноцилиндровый двигатель передвижной установки «мотор-генератор» - с внешним подводом теплоты (двигатель Стирлинга). Он состоит из вертикального герметичного цилиндра, разделенного рабочим и вытеснительным поршнями на свободно сообщающуюся между собой горячую и холодную полости. В обеих полостях под большим давлением находится рабочее тело (водород, гелий или воздух). Температура горячей полости порядка 600°, холодной в пределах 20-25°С.
Двигатель с внешним подводом теплоты, как и двигатель внутреннего сгорания, производит полезную работу путем сжатия рабочего тела при низкой температуре и расширения его при высокой. При движении вытеснительного поршня вверх рабочее тело по каналам нагревателя, регенератора и холодильника перемещается из горячей полости в холодную, а при движении вниз оно тем же путем возвращается в горячую полость. Тепло рабочему телу передается через стенку нагревателя, выполненного из большого количества металлических трубок, кольцеобразно размещенных вокруг нагретого объема цилиндра.
Запуск двигателя начинается в верхней мертвой точке при w = c. Цикл работы двигателя Стирлинга осуществляется за один оборот коленчатых валов, кинематически связанных при помощи шатунов с траверсами рабочего и вытеснительного поршней. Шатуны образуют форму подвижного деформируемого ромба, а кривошипы выполнены в виде жестких треугольников (иногда вырожденных), поэтому используемый в двигателе рычажный механизм получил название ромбического механизма с развитыми кривошипами.
Изменение давления в цилиндре двигателя в зависимости от положения рабочего поршня отражено на индикаторной диаграмме. Участок abc индикаторной диаграммы соответствует движению поршня вверх, т.е. фазе сжатия рабочего тела, участок cda – движению рабочего поршня вниз, т.е. фазе расширения рабочего тела. Перемещение рабочего тела в холодную полость при подготовке такта сжатия и в горячую полость при подготовке такта расширения обеспечивается вытеснительным поршнем, движение которого смещено по фазе и согласовано с движением рабочего поршня благодаря ромбическому механизму. С целью исключения перекосов поршней в цилиндре, т.е. обеспечения синхронного движения звеньев левой и правой половины «ромба», используются зубчатые (синхронизирующие) колеса, введенные в зацепление друг с другом и жестко закрепленные на коленчатых валах двигателя.
1.1. Исходные данные
№ | Параметр | Обозначение | Единица измерения | Числовые значения |
1 | Частота вращения коленчатого вала | n1 | c-1 | 20 |
2 | Средняя скорость вытеснительного поршня | V | м/с | 1.6 |
3 | Отношение длин шатунов | aL=LP/LB | - | 1 |
4 | Отношение длины кривошипа 1 к длине шатуна 4 | l=RB/LB | - | 0.25 |
5 | Отношение смещений направляющих поршней | ae=eB/eP | - | 1 |
6 | Отношение длин кривошипов | aR=RB/RP | - | 1.2 |
7 | Относительное смещение направляющей вытеснительного поршня | kB=eB/RB | - | 2 |
8 | Угол разворота элементов кривошипа | g | град | 0 |
9 | Расстояние до центра масс шатуна рабочего поршня | LСS2 | м | 2LP/3 |
10 | Расстояние до центра масс шатуна вытеснительного поршня | LDS4 | м | 2LВ/3 |
11 | Максимальное давление в цилиндре двигателя | Pmax | МПа | 10 |
12 | Коэффициент неравномерности вращения валов 1 и 1` | d | - | 0,01 |
13 | Диаметр цилиндра | D | м | 0,088 |
14 | Диаметр штока вытеснительного поршня | d | м | 0,014 |
15 | Массы звеньев двигателя Стирлинга: | |||
Вытеснительного поршня со штоком и траверсой | m5 | кг | 19 | |
Рабочего поршня со штоком и траверсой | m3 | кг | 14 | |
Шатуна рабочей группы | m2 | кг | 2,1 | |
Шатуна вытеснительной группы | m4 | кг | 2,1 | |
16 | Момент инерции шатуна 2 относительно центра масс | I2S | кг*м2 | 0,025 |
17 | Момент инерции шатуна 4 относительно центра масс | I4S | кг*м2 | 0,02 |
18 | Момент инерции коленчатых валов и синхронизирующих шестерен | Ik | кг*м2 | 0.08 |
19 | Момент инерции ротора генератора, приведенный к коленчатому валу 1 | Ir | кг*м2 | 0.75 |
20 | Частота вращения вала генератора | ng | c-1 | 100 |
21 | Угловая координата для силового расчета | wнач | град | 0 |
22 | Число зубьев колес | z13 | - | 10 |
z12 | - | 15 | ||
23 | Модуль зубчатых колес передачи и редуктора | m | мм | 2,5 |
24 | Число сателлитов планетарного редуктора | K | - | 3 |
Чертежи
Лист 1 - Определение закона движения ![]()
Лист 2 - Силовой расчет ![]()
Лист 3 - Проектирование зубчатой передачи ![]()
Лист 4 - Проектирование кулачкового механизма
Характеристики курсовой работы
Учебное заведение
Семестр
Номер задания
Вариант
Программы
Просмотров
313
Качество
Идеальное компьютерное
Размер
4,4 Mb
Список файлов
РПЗ.doc
Лист (1).dwg
Лист (2).dwg
Лист (3).dwg
Лист (4).dwg

Вам все понравилось? Получите кэшбэк - 40 рублей на Ваш счёт при покупке. Поставьте оценку и напишите положительный комментарий к купленному файлу. После Вы получите деньги на ваш счет.