Курсовая работа 15: Проектирование и исследование механизмов поршневого детандера вариант Б

Проектирование и исследование механизмов поршневого детандера

Аннотация

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту “Проектирование и исследование механизмов поршневого детандера” содержит 27 страниц машинописного текста, 11 таблиц и 1 рисунок.
В расчетно-пояснительной записке описано проведение проектирования основного механизма перемещения поршня детандера, исследовано его движение и определена зависимость угловой скорости в зависимости от угла поворота кривошипа, проведен силовой расчет основного механизма, спроектирована цилиндрическая эвольвентная зубчатая передача, спроектирован планетарный редуктор, спроектирован кулачковый механизм с поступательно движущимся толкателем.

Оглавление

• Аннотация........................................................................................................................................... 2
• Оглавление.......................................................................................................................................... 3
• Техническое задание.......................................................................................................................... 4
• Определение закона движения основного механизма.............................................................. 8
• Определение недостающих размеров механизма........................................................................... 8
• Передаточные функции..................................................................................................................... 8
• График движущих сил....................................................................................................................... 9
• Приведенный момент движущих сил.............................................................................................. 9
• Приведенные моменты инерции II группы звеньев..................................................................... 10
• Кинетическая энергия II группы звеньев....................................................................................... 11
• Работа сил......................................................................................................................................... 11
• Кинетическая энергия I группы звеньев........................................................................................ 12
• Момент инерции I группы звеньев, момент инерции маховика................................................. 13
• Габаритные размеры и масса маховика......................................................................................... 13
• Закон движения механизма............................................................................................................. 13
• Силовой расчёт механизма.......................................................................................................... 15
• Исходные данные............................................................................................................................. 15
• Скорости точек механизма.............................................................................................................. 15
• Ускорения точек механизма........................................................................................................... 16
• Главные векторы и главные моменты сил инерции..................................................................... 17
• Силовой расчёт ................................................................................................................................ 17
• Результаты силового расчета ......................................................................................................... 19
• Проектирование цилиндрической зубчатой передачи и планетарного редуктора.......... 20
• Выбор коэффициента смещения зубчатой передачи................................................................... 20
• Параметры зубчатых колес............................................................................................................. 20
• Планетарный редуктор.................................................................................................................... 20
• Проектирование кулачкового механизма................................................................................. 24
• Исходные данные............................................................................................................................. 24
• Кинематические диаграммы........................................................................................................... 24
• Основные параметры кулачкового механизма............................................................................. 24
• Профиль кулачка ............................................................................................................................. 25
• Диаграмма изменения угла давления............................................................................................. 25
• Результаты расчета.......................................................................................................................... 26
• Заключение....................................................................................................................................... 27
• Список использованной литературы.............................................................................................. 28
• Приложения...................................................................................................................................... 29

Задание №15Б

Детандерами называются машины, служащие для создания холода засчет внешней работы, совершаемой расширяющимся газом. Детандеры широко применяются в технике глубокого холода.
Детандер высокого давления (рис. 1а) - вертикальная одноцилиндровая машина простого действия. Основным механизмом детандера является кривошипно-ползунный механизм, состоящий из коленчатого вала 1, шатуна 2 и поршня 3. рабочее тело - воздух, сжатый до давления p_max, поступает в цилиндр детандера 4 через впускной клапан 8. При движении поршня вниз сжатый воздух расширяется, производя работу. Рабочий цикл детандера совершается за один оборот коленчатого вала. Изменение давления в цилиндре детандера в зависимости от положения поршня представлено индикаторной диаграммой (рис. 1б), данные для построения которой приведены в табл. 2. рабочее тело удаляется из цилиндра после расширения через выпускной клапан 11. Клапаны открываются принудительно посредством штоков-толкателей 7 и 10. Кулачки впуска 6 и выпуска 9 насажены на коленчатый вал детандера. Схема кулачкового механизма привода впускного клапана изображена на рис. 1в, а закон изменения ускорения толкателя кулачкового механизма - на рис. 1д.
Работа детандера воспринимается генератором электрического тока 14. Маховик-шкив 12, насаженный на коленчатый вал, передает движение шкиву генератора с помощью клиноременной передачи 13. Коленчатый вал снабжен двумя противовесами 5.
Схема планетарного редуктора приведена на рис. 1г.
При проектировании и исследовании механизмов детандера считать известными параметры, приведенные в табл. 1.
Таблица 1 – Исходные данныеТаблица 2 - Значения давления в цилиндре двигателя в долях максимального давления в зависимости от положения поршняЧертежи

Чертежи

Лист 1 - Определение закона движения механизма

Лист 2 - Силовой расчет

Лист 3 - Проектирование кулачкового механизма

Лист 4 - Проектирование зубчатой передачи и планетарного редуктора