Курсовая работа 22: Проектирование и исследование механизмов судовой силовой установки с двигателем внутреннего сгорания

Проектирование и исследование механизмов судовой силовой установки с двигателем внутреннего сгорания - 22Б

Оглавление

• Реферат 3
• 1. Техническое задание 3
• 1.1. Техническое задание на проектирование 3
• 1.2. Краткое описание работы механизма 4
• 1.3. Исходные данные 7
• 2. Определение закона движения механизма 9
• 2.1. Синтез основного механизма 9
• 2.2. Определение передаточных функций 10
• 2.3. Индикаторная диаграмма 11
• 2.4. Выбор динамической модели механизма и определение суммарного момента 11
• 2.5. Построение диаграммы приведенных моментов 13
• 2.6. Построение диаграммы суммарной работы и диаграммы движущих сил 14
• 2.7. Построение диаграммы кинетических энергий 15
• 2.8. Определение необходимого момента инерции маховых масс первой группы 16
• 2.9. Построение графика угловой скорости 16
• 2.10. Определение размера маховика 17
• 3. Силовой расчет механизма 18
• 3.1. Исходные данные для силового расчёта механизма 18
• 3.2. Построение плана скоростей 19
• 3.3. Построение плана ускорений 19
• 3.4. Определение инерционных характеристик 21
• 3.5. Силовой расчет механизма 21
• 3.5.1. Силовой расчёт группы звеньев 2-3 21
• 3.5.2. Силовой расчет группы звеньев 4-5 22
• 3.5.3. Силовой расчет начального звена 1 22
• 4. Проектирование кулачкового механизма 23
• 4.1. Построение кинематических диаграмм методом графического интегрирования 23
• 4.2. Определение основных размеров кулачкового механизма 23
• 4.3. Построение профиля кулачка 23
• 5. Проектирование зубчатых передач и планетарного редуктора 24
• 5.1. Построение профиля зуба колеса, изготовляемого реечным инструментом 24
• 5.1.1. Расчет параметров зубчатой передачи 24
• 5.1.2. Построение станочного зацепления 25
• 5.2. Построение проектируемой зубчатой передачи 25
• 5.3. Расчет планетарного редуктора 26
• Заключение 28
• Список использованной литературы 28

Реферат

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту " Проектирование и исследование механизмов судовой силовой установки с двигателем внутреннего сгорания " содержит 28 страниц машинописного текста, 12 рисунков, 2 таблицы. В расчетно-пояснительной записке приведено: проектирование основного механизма поперечно-строгального станка, определение закона движения звена приведения, расчет дополнительной маховой массы, кинетостатический силовой расчет основного рычажного механизма, проектирование цилиндрической эвольвентной зубчатой передачи, проектирование двухрядного планетарного механизма, проектирование кулачкового механизма с силовым замыканием высшей пары.

Техническое задание

Техническое задание на проектирование

Определить основные размеры звеньев по заданным условиям (средняя скорость поршня, число оборотов коленчатого вала на холостом ходу).
Определить момент инерции маховых масс, обеспечивающих заданный коэффициент неравномерности при установившемся режиме на холостом ходу.
Построить диаграмму изменения угловой скорости коленчатого вала для установившегося режима работы на холостом ходу.
Построить картину силового нагружения механизма.
Определить силовые факторы в кинематических парах при значении угловой координаты кривошипа 30°.
Построить кинематические диаграммы движения толкателя.
Определить минимальные размеры кулачка из условия недопустимости заклинивания.
Построить диаграмму изменения угла давления в зависимости от поворота кулачка.
Спроектировать зубчатую передачу одноступенчатого редуктора.
Спроектировать планетарный реверс (реверсивную муфту).

Краткое описание работы механизма

Судовая силовая установка с двигателем внутреннего сгорания мощностью 40—80 л.с. используется в качестве главной на буксирных катерах небольшой мощности и транспортных судах речного флота. Такая силовая установка располагается в кормовой части судна (рис.1.1) и состоит из следующих основных частей: двухцилиндрового двигателя внутреннего сгорания 1, реверс-редуктора 2, гребного вала 3 и гребного винта 4.
Двигатель в установке — нереверсивный вертикальный двухтактный с воспламенением от сжатия. Основной механизм двигателя согласно схеме (рис.1.2) состоит из двух кривошипно-ползунных механизмов с общими стойкой 6 (каркасом, включающим цилиндры) и коленчатым валом 1 с двумя шатунами 2 и 4 и с двумя поршнями (ползунами) 3 и 5. Угол между коленами (кривошипами) вала 1равен 180°. В двухтактном двигателе при движении поршня вниз в цилиндре происходит сгорание впрыснутого топлива и расширение продуктов сгорания, а при движении его вверх — сжатие воздуха, нужного для сгорания. Закон изменения давления газа в цилиндре двигателя при перемещении поршня показан на индикаторной диаграмме (рис.1.3), а данные для ее построения приведены в табл.1.2.Кулачковый механизм топливного плунжерного насоса представлен на рис.1.4. Его кулачок 1 насажен непосредственно на коленчатый вал двигателя. Коромысловый толкатель 2 в видежесткого ΔВСD с роликом 3 передает движение плунжерам 4 и 5. Точка D является центром сферической опорной поверхности радиуса R. Закон изменения ускорения плунжеров 4 и 5 дан на рис.1.5.
Реверс-редуктор (рис.1.6) состоит из планетарного реверса (реверсивной муфты) и одноступенчатого редуктора из цилиндрических колес 6 и 7. Планетарный реверс представляет собой дифференциал с цилиндрическими прямозубыми β=0) колесами 2, 3, 4 и 5. Вал водила 1 постоянно соединен с коленчатым валом двигателя. Колесо 7 редуктора передает вращение гребному валу и винту.
Для движения судна вперед включается фрикционная муфта L, связывающая колеса 2 и 5, вследствие чего водило 1, колеса 2, 3, 4 и 5 вращаются как одно целое вокруг геометрической оси колеса 2 и водила. Передаточное отношение реверса при этом будет равно i_{12 пр}= +1.
При движении судна назад замыкается фрикционная муфта М (муфта L при этом выключается), вследствие чего колесо 5 останавливается и колесо 2 получает вращение в обратную сторону. Передаточное отношение реверса при этом станет i_{12 об}= -1.
Для остановки гребного вала, а, следовательно, и судна, т. е. для холостого хода двигателя, необходимо выключить обе фрикционные муфты.
При проектировании и исследовании механизмов судовой установки считать известными параметры, приведенные в табл.1.1.

Исходные данные

Таблица 1.1.Координаты рабочей характеристики (индикаторной диаграммы) двухтактного двигателя внутреннего сгорания
Таблица 1.2.

Чертежи

Лист 1 - Определение закона движения

Лист 2 - Силовой расчет основного механизма

Лист 3 - Проектирование кулачкового механизма

Лист 4 - Проектирование механизмов с зубчатыми передачами

Расчеты

Лист 1

Лист 2

Лист 3

Лист 4