Курсовая работа 103: Проектирование и исследование механизмов двигателя передвижной установки «мотор-генератор» вариант А

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

Чертежи

Лист 1 - Определение закона движения

Лист 2 - Силовой расчет

Лист 3 - Проектирование зубчатой передачи

Лист 4 - Проектирование кулачкового механизма