Для студентов МГТУ им. Н.Э.Баумана по предмету Теория механизмов и машин (ТММ)Проектирование и исследование механизмов поршневого детандераПроектирование и исследование механизмов поршневого детандера
2021-02-282021-02-28СтудИзба
Курсовая работа 15: Проектирование и исследование механизмов поршневого детандера вариант А
-50%
Описание
Проектирование и исследование механизмов поршневого детандера
Реферат
Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту "Проектирование и исследование механизмов поперечно-строгального станка с качающейся кулисой" содержит 30 страниц машинописного текста, 5 рисунков, 7 таблиц.В расчетно-пояснительной записке приведено: проектирование основного механизма поршневого детандера , определение закона движения звена приведения, расчет дополнительной маховой массы, кинетостатический силовой расчет основного рычажного механизма, проектирование цилиндрической эвольвентной зубчатой передачи, проектирование однорядного планетарного механизма, пректирование кулачкового механизма с силовым замыканием высшей пары.
Оглавление
- Техническое задание на проектирование 5
- 1. Определение закона движения механизма 11
- 1.1. Постановка задачи 11
- 1.2. Исходные данные для синтеза 11
- 1.3 Определение размеров механизма 11
- 1.4 Определение передаточных функций скоростей кривошипно-ползунного механизма. 11
- 1.5 Построение индикаторных диаграмм и диаграмм движущих сил 13
- 1.6 Построение графиков приведённых моментов 13
- 1.7 Построение графика суммарной работы 16
- 1.8 Построение диаграммы приведенных моментов инерции. 17
- 1.9 Построение диаграмм кинетических энергий и угловых скоростей 19
- 1.10 Определение параметров необходимой маховой массы 19
- 2. Силовой расчет механизма 19
- 2.1 Исходные данные для силового расчета 19
- 2.2 Определение углового ускорения кривошипа 19
- 2.3 Определение скоростей 19
- 2.4 Определение ускорений 20
- 2.5 Силы и моменты сил, действующие на механизм 20
- 2.6Определение значений и направлений реакций действующих в шарнирах 21
- 2.7 Силовой расчет 21
- 3. Проектирование цилиндрической эвольвентной зубчатой передачи планетарного редуктора. 23
- 3.1 Исходный производящий контур инструмента 23
- 3.2 Геометрический расчет эвольвентной зубчатой передачи внешнего зацепления 23
- 3.3 Качественные показатели 24
- 3.4 Выбор коэффициентов смещения с учетом качественных показателей работы зубчатой передачи 26
- 3.5 Построение станочного зацепления при x1=0.5. 26
- 3.6 Построение проектируемой зубчатой передачи. 26
- 3.7 Проектирование планетарного редуктора. 27
- 4. Проектирование кулачкового механизма 30
- 4.1 Исходные данные для проектирования 30
- 4.2 Построение графика передаточной функции скорости и перемещения толкателя 30
- 4.3 Построение допустимой области расположения центра вращения кулачка 30
- 4.4 Построение профиля кулачка 31
- 4.5 Построение графика изменения углов давления 31
- Заключение 33
- Литература 34
- Приложения: 35
- Приложение 1. Распечатка расчета геометрии зубчатой передачи
Реферат
Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту "Проектирование и исследование механизмов поперечно-строгального станка с качающейся кулисой" содержит 30 страниц машинописного текста, 5 рисунков, 7 таблиц.В расчетно-пояснительной записке приведено: проектирование основного механизма поршневого детандера , определение закона движения звена приведения, расчет дополнительной маховой массы, кинетостатический силовой расчет основного рычажного механизма, проектирование цилиндрической эвольвентной зубчатой передачи, проектирование однорядного планетарного механизма, пректирование кулачкового механизма с силовым замыканием высшей пары.
Техническое задание
Детандерами называются машины, служащие для создания холода за счет внешней работы, совершаемой расширяющимся газом. Детандеры широко применяются в технике глубокого холода.Детандер высокого давления (рис. 1)—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 рmax, 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. 2), данные для построения которой приведены в табл.
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. 3, а закон изменения ускорения толкателя кулачкового механизма — на рис. 4.
Работа детандера воспринимается генератором электрического тока 14. Маховик-шкив 12, насаженный на коленчатый вал, передает движение шкиву генератора с помощью клиноременной передачи 18. Коленчатый вал снабжен двумя противовесами 5.
В установке «поршневой детандер-генератор отсутствуют зубчатая передача и планетарный редуктор, проектирование которых провести по дополнительному заданию ( рис. 5, табл. 3).
Объем и содержание курсового проекта
Лист 1. Проектирование основного механизма детандера и определение закона его движения.- Определение основных размеров звеньев механизма по заданным условиям (средняя скорость поршня, число оборотов коленчатого вала; отношение длины шатуна к длине кривошипа).
- Определение необходимого момента инерции маховых масс, обеспечивающих вращение коленчатого вала с заданным коэффициентом неравномерности при установившемся режиме работы. Определение момента инерции дополнительном моховой массы (маховика), установленной на коленчатом валу.
- Построение диаграммы изменения угловой скорости коленчатого вала за время одного цикла установившегося режима работы.
- 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 j1. Определение линейных ускорений центров тяжести и угловых ускорении звеньев.
- Построение картины силового нагружения механизма.
- Определение сил в кинематических парах механизма.
- Оценка точности расчетов, выполненных на листах 1 и 2 проекта, по уравнению моментов или уравнению сил для ведущего или ведомого звена механизма.
- Выполнение геометрического расчета эволъвентной зубчатой передачи z5, z6
- Построение схемы станочного зацепления при нарезании колеса с меньшим числом зубьев и профилирование зуба (включая галтель) методом огибания.
- Вычерчивание схемы зацепления колес с указанием основных размеров и элементов колес и передачи.
- Проектирование планетарного редуктора (подбор чисел зубьев) по заданному передаточному отношению редуктора и числу сателлитов. Допустимое отклонение iред±5%.
- Определение передаточного отношения, линейных скоростей и чисел оборотов звеньев спроектированного редуктора графическим способом.
- Построение кинематических диаграмм движения толкателя (ускорения, скорости, перемещения) по заданному закону изменения ускорения толкателя (рис. 4).
- Определение основных размеров кулачкового механизма наименьших габаритов с учетом максимально допустимого угла давления (q).
- Построение профиля кулачка (центрового и конструктивного) .
- Построение диаграммы изменения угла давления в функции угла поворота кулачка.
Исходные данные
№ п/п | Наименование параметра | Обозначение | Единица СИ | Значения |
1 | Средняя скорость поршня | vср | м/с | 1,53 |
2 | Отношение длины шатуна к длине кривошипа | lAB/lOA | - | 4,80 |
3 | Отношение расстояния от точки А до центра тяжести шатуна к длине шатуна | lAS2/lAB | - | 0,25 |
4 | Диаметр цилиндра | d | м | 0,080 |
5 | Число оборотов коленчатого вала | n1 | c-1 | 4,26 |
6 | Максимальное давление воздуха в цилиндре | Pmax | МПа | 11,772 |
7 | Вес шатуна | G2 | Н | 290 |
8 | Вес поршня | G3 | Н | 500 |
9 | Момент инерции шатуна относительно оси, проходящей через его центр тяжести | J2S | кг·м2 | 0,737 |
10 | Момент инерции коленчатого вала (без маховика) | J10 | кг·м2 | 4,2 |
11 | Коэффициент неравномерности вращения коленчатого вала | | - | 1/25 |
12 | Угловая координата кривошипа для силового расчета (рис. 15-1) | 1 | град | 60 |
13 | Угол рабочего профиля кулачка | раб | град | 60 |
14 | Ход толкателя кулачкового механизма | h | м | 0,008 |
15 | Максимально допустимый угол давления в кулачковом механизме | | град | 35 |
Таблица 2.
Путь поршня (в долях хода Н) | Sb/H | 0 | 0,05 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.8 | 0.9 | 1.0 | |
Давление воздуха (в долях от Pmax) | P/Pmax | Для хода поршня вниз | | |||||||||||
1,60 | 1,00 | 1,00 | 0,00 | 0,92 | 0,70 | 0,54 | 0,44 | 0,36 | 0,32 | 0,30 | 0,20 | |||
Для хода поршня вверх | | |||||||||||||
1,60 | 1,34 | 1,16 | 0,10 | 0,10 | 0,10 | 0,10 | 0,10 | 0,10 | 0,10 | 0,10 | 0.20 | |||
| | | | | | | | | | | | | | |
№ п/п | Наименование параметра | Обозначение | Размерность | Значение |
1 | Передаточное отношение механизма | i56 | - | 13 |
2 | Числа зубьев колес 5, 6 | z5 | - | 11 |
| | z6 | - | 18 |
3 | Модуль зубчатых колес 5. 6 | m | мм | 4 |
4 | Число сателлитов в планетарном редукторе | | град | 10 |
5 | Число сателлитов в планетарном редукторе | K | - | 3 |
6 | Параметры исходного контура реечного инструмента | |
Чертежи
Лист 1 - Определение закона движения механизма
Лист 2 - Силовой расчет
Лист 3 - Проектирование кулачкового механизма
Лист 4 - Проектирование зубчатой передачи и планетарного редуктора
Характеристики курсовой работы
Учебное заведение
Семестр
Номер задания
Вариант
Программы
Просмотров
133
Покупок
1
Качество
Идеальное компьютерное
Размер
629,66 Kb
Список файлов
- Титульный лист.doc 28 Kb
- Реферат.doc 25 Kb
- Оглавление.doc 44 Kb
- РПЗ.doc 807 Kb
- Приложение.doc 34 Kb
- Лист 1.dwg 98,88 Kb
- Лист 2.dwg 68,18 Kb
- Лист 3.dwg 65,43 Kb
- Лист 4.dwg 150,55 Kb
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.