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
2013-08-252013-08-25СтудИзба
Курсовая работа 15: Проектирование и исследование механизмов поршневого детандера вариант Б
-50%
Описание
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 pmax, 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 данные
| | Наименование параметра | Обозначение | Размерность | Значение | Размерность в Си | Значение в Си |
| 1 | Средняя скорость поршня | | м/сек | 2,53 | м/сек | 2,53 |
| 2 | Отношение длины шатуна к длине кривошипа | | - | 4,75 | - | 4,75 |
| 3 | Отношение расстояния от точки А до центра тяжести шатуна к длине шатуна | | - | 0,26 | - | 0,26 |
| 4 | Диаметр цилиндра | d | м | 0,07 | м | 0,07 |
| 5 | Число оборотов коленчатого вала | | об/мин | 400 | об/с | 6,67 |
| 6 | Максимальное давление воздуха в цилиндре | | кГ/см2 | 190 | Па | |
| 7 | Вес шатуна | G2 | кГ | 24 | Н | 235,44 |
| 8 | Вес поршня | G3 | кГ | 41 | Н | 402,21 |
| 9 | Момент инерции шатуна относительно оси, проходящей через его центр тяжести | J2S | | 0,073 | кг×м2 | 0,716 |
| 10 | Момент инерции коленчатого вала (без маховика) | J10 | | 0,48 | кг×м2 | 4,7 |
| 11 | Коэффициент неравномерности вращения коленчатого вала | | - | 1/30 | - | 1/30 |
| 12 | Угловая координата кривошипа для силового расчета (рис. 1) | j1 | град | 60 | град | 60 |
| 13 | Угол рабочего профиля кулачка | | град | 65 | град | 65 |
| 14 | Ход толкателя кулачкового механизма | h | м | 0,009 | м | 0,009 |
| 15 | Максимально допустимый угол давления в кулачковом механизме | | град | 37 | град | 37 |
| 16 | Числа зубьев колёс 5 и 6 (приложение III-I) | z5 | - | 12 | - | 12 |
| z6 | - | 20 | - | 20 | ||
| 17 | Модуль зубчатых колес 5 и 6 | m | мм | 8 | мм | 8 |
| 18 | Угол наклона зуба для колес 5 и 6 | | град | 18 | град | 18 |
| 19 | Параметры исходного контура реечного инструмента | | град - - | 20 1 0,25 | град - - | 20 1 0,25 |
| 20 | Передаточное значение планетарного редуктора | i16 | - | 15 | - | 15 |
| 21 | Модуль зубчатых колес планетарного редуктора | m | мм | 1 | мм | 1 |
| 22 | Число сателлитов в планетарном редукторе | K | - | 4 | - | 4 |
| Путь поршня (в долях хода H) | | 0 | 0,05 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1 |
| Давление воздуха (в долях ) | | для хода поршня вниз | |||||||||||
| 1 | 1 | 1 | 0 | 0,92 | 0,7 | 0,54 | 0,44 | 0,36 | 0,32 | 0,3 | 0,2 | ||
| для хода поршня вверх | |||||||||||||
| 1 | 0,34 | 0,16 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,2 | ||
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
Просмотров
265
Покупок
0
Качество
Идеальное компьютерное
Размер
386,05 Kb
Список файлов
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.
polosatik
25 августа 2013 в 15:17
