Курсовая работа 17: Проектирование и исследование механизмов двигателя и передачи мотосаней вариант Б

Проектирование и исследование механизмов двигателя и передачи мотосаней

Реферат

Пояснительная записка включает техническое задание, основную часть из 4-х разделов, заключение и список использованных источников из 6 наименований; содержит 8 рисунков,5 таблиц и 1 приложение; общий объем записки — _44__ страниц.
Ключевые слова: основной механизм, передаточные кинематические функции, динамическая модель, суммарный приведенный момент, суммарный приведенный момент инерции, закон движения звена приведения, маховая масса; силовой кинетостатический расчет; цилиндрическая эвольвентная зубчатая передача; планетарная передача; кулачковый механизм.
В пояснительной записке описано проектирование:
основного рычажного механизма, включающее определение его недостающих размеров, кинематический анализ, определение закона движения и силовой кинетостатический расчет;
открытой цилиндрической эвольвентной зубчатой передачи, включающее определение коэффициентов смещения колес, построение профиля зубьев, нарезаемых реечным инструментом, построение схемы зубчатого зацепления;
планетарной передачи с эвольвентными зацеплениями, включающее определение чисел зубьев колес;
кулачкового механизма, включающее определение его кинематических передаточных функций и основных размеров, определение координат и построение профиля кулачка.
В процессе выполнения курсовой работы использовались следующие программные продукты:
· система верстки (текстовый редактор) MicrosoftWord2013;
· система автоматизированного проектирования Kompas 3D;
· системы математических расчетов MathCAD 15.

Содержание

• Техническое задание. 6
• Основная часть. 10
• 1. Проектирование основного механизма и определение закона его движения. 10
• 1.1. Определение недостающих размеров основного рычажного механизма по заданным условиям. 10
• 1.2. Кинематический анализ основного механизма. Нахождение кинематических передаточных функций. 11
• 1.3. Определение закона движения механизма под действием заданных внешних сил. Определение приведенного момента инерции. 12
• 1.4. Определение приведенного момента сил. 13
• 1.5. Построение графика суммарной работы внешних сил. Определение кинетической энергии звеньев механизма. 14
• 1.6. Определение угловой скорости звена приведения. 16
• 1.7. Определение углового ускорения звена приведения. 16
• 1.8. Определение момента инерции дополнительной маховой массы. 17
• 1.9. Определение размеров и массы маховика. 18
• 2. Силовой кинетостатический расчет механизма. 18
• 2.1. Цель и задачи силового расчета. 18
• 2.2. Определение скоростей точек механизма и угловых скоростей звеньев. 20
• 2.3. Определение ускорений точек и угловых ускорений звеньев механизма. 20
• 2.4. Определение главных векторов и главных моментов сил инерции. 21
• 2.5. Определение реакций в кинематических парах механизма. 21
• 3. Проектирование открытой цилиндрической зубчатой передачи и планетарной передачи с эвольвентными зацеплениями. 24
• 3.1. Проектирование зубчатой передачи. 24
• 3.1.1. Задачи проектирования. 24
• 3.1.2. Проектирование открытой зубчатой передачи. 25
• 3.1.3. Выбор коэффициентов смещения колес. 25
• 3.1.4. Построение профиля зубьев, нарезаемых реечным инструментом. 27
• 3.1.5. Построение схемы зубчатого зацепления передачи. 29
• 3.2. Проектирование планетарной передачи. 30
• 3.2.1. Исходные данные. 30
• 3.2.2. Выбор числа зубьев колес планетарного редуктора. 30
• 4. Проектирование кулачкового механизма. 33
• 4.1. Исходные данные для проектирования. 33
• 4.2. Определение кинематических передаточных функций. 34
• 4.3. Определение основных размеров механизма. 35
• 4.4. Определение координат и построение профиля кулачка. 37
• Приложение 1. Таблица идентификаторов программы ZUB.EXE и результаты расчета. 38
• Величина. 40
• Заключение. 42
• Список использованных источников. 43

Техническое задание

Двухцилиндровый двигатель мотосаней («снежного мотоцикла») – четырёхтактный, карбюраторный, V-образный. Схема механизмов мотосаней представлена на рис. 1. Коленчатый вал 1 двигателя 2 с маховиком 3 расположен перпендикулярно продольной оси мотосаней. Между коленчатым валом и валом шкива 5 расположена муфта сцепления 4. При включённой муфте сцепления коленчатый вал двигателя соединён с остальными механизмами мотосаней или полностью отключён от них при выключенной муфте. В мотосанях коробка передач и дифференциал отсутствуют, а их функцию выполняет автоматическая клиноременная передача со шкивами 5 и 6 переменного диаметра, обеспечивающая изменение передаточного числа в зависимости от скорости движения мотосаней и нагрузки. Вал шкива 6 через пару косозубых колёс 7 и 8 связан с валом ведущей звёздочки 9 гусеницы 10.
Рис. 1а. Схема расположения механизмов мотосаней
Схема двигателя представлена на рис. 2. Основной механизм двигателя состоит и двух кривошипно-ползунных механизмов, имеющих общий кривошип ОА коленчатого вала 1, шатуны 2 и 4 и поршни (ползуны) 3 и 5. Угол γ между осями двух цилиндров равен 90˚.
Рис. 1б. Схема механизмов двигателя.
При таком устройстве рабочие такты в левом и правом цилиндрах сдвинуты руг относительно друга на 450˚. Рабочий цикл в каждом цилиндре двигателя совершается за два оборота коленчатого вала. Чередование процессов, протекающих в обоих цилиндрах, происходит в следующем порядке:
Различают два режима работы двигателя: 1) при холостом ходе, когда муфта сцепления выключена и коленчатый вал двигателя отключён от остальных механизмов мотосаней(таблица 2) и 2) при номинальной нагрузке (во время движения мотосаней), когда муфта сцепления включена и соединяет коленчатый вал с валом шкива 5 (рис.1) и со всеми остальными механизмами.
Механизм газораспределения состоит их четырёх кулачков 6 (рис.1б), закреплённых на распределительном валу 7, и толкателей 8, воздействующих на впускные (или выпускные) клапаны 9. Кулачковый механизм должен обеспечить заданный закон движения толкателя (рис.1в). Вращение распределительному валу передаётся от коленчатого вала 1 парой зубчатых колёс 10 и 11, передаточное отношение которой Рис. 1в. Закон изменения ускорения толкателя кулачкового механизма
В мотосанях отсутствует планетарный редуктор, проектирование которого проведено по дополнительному заданию.

Таблица 2Таблица 1

Чертежи

Лист 1 - Определение законов движения

Лист 2 - Силовой анализ

Лист 3 - Проектирование зубчатой передачи и планетарного редуктора

Лист 4 - Проектирование кулачкового механизма