Для студентов МГТУ им. Н.Э.Баумана по предмету Теория механизмов и машин (ТММ)Проектирование и исследование механизмов автомобиля технической помощи с двигателем СтирлингаПроектирование и исследование механизмов автомобиля технической помощи с двигателем Стирлинга
2013-08-252013-08-25СтудИзба
Курсовая работа 119: Проектирование и исследование механизмов автомобиля технической помощи с двигателем Стирлинга вариант Б
-50%
Описание
Проектирование и исследование механизмов автомобиля технической помощи с двигателем Стирлинга
Реферат
В курсовой работе выполнено проектирование двигателя Стирлинга для малого автомобиля технической помощи. Проведено:- - проектирование ромбического механизма и определен закон его движения;
- - силовой расчет ромбического механизма;
- - проектирование цилиндрической эвольвентной прямозубой зубчатой передачи и однорядного планетарного редуктора;
- - проектирование кулачкового механизма с качающимся толкателем.
Содержание
- Техническое задание. 5
- 1. Определение закона движения двигателя Стирлинга. 9
- 1.1. Определение размеров ромбического механизма. 9
- 1.2. Построение индикаторной диаграммы и диаграммы сил. 9
- 1.3. Определение передаточных функций механизма. 11
- 1.4. Построение диаграммы суммарного приведенного момента. 12
- 1.5. Определение приведенного момента инерции двигателя Стирлинга. 13
- 1.6. Построение графика суммарной работы и графика угловой скорости кривошипа. 15
- 1.7. Построение графика углового ускорения кривошипа. 16
- 1.8. Определение времени разгона механизма до одного цикла работы двигателя. 17
- 1.9. Построение графиков изменения объемов холодной и горячей областей двигателя. 18
- 2. Силовой расчет механизма. 19
- 2.1. Построение планов скоростей и ускорений. 19
- 2.2. Определение главных векторов и главных моментов сил инерции и сил тяжести звеньев механизма. 19
- 2.3. Определение усилий в кинематических парах. 20
- 3. Проектирование зубчатой передачи. 22
- 3.1. Геометрический расчет эвольвентной зубчатой передачи внешнего зацепления. 22
- 3.2. Определение геометрических параметров зубчатой передачи с помощью ЭВМ.. 24
- 3.3. Выбор коэффициентов смещения с учетом качественных показателей. 29
- 3.4. Построение профиля зуба колеса, изготавливаемого реечным инструментом.. 29
- 3.5. Построение проектируемой зубчатой передачи. 29
- 3.6. Проектирование планетарного редуктора коробки отбора мощности. 30
- 4. Проектирование кулачкового механизма. 32
- 4.2. Построение фазового портрета кулачка. 33
- 4.3. Построение профиля кулачка. 33
- 4.4. Построение графика углов давления. 34
- Заключение. 35
- Список использованной литературы.. 37
Техническое задание
Малый автомобиль технической помощи и все его вспомогательные агрегаты приводятся в движение от двигателя Стирлинга 13. Через блок синхронизирующих колес 15, коробку перемены передач 16 и карданный вал вращение передается на главную передачу моста. С зубчатого колеса 11 осуществляется отбор мощности к коробке отбора мощности 14, в которой через зубчатые колеса 18 и 19 с неподвижными осями вращения, муфту и однорядный редуктор с колесами 20, 21, 22 и водилом h приводится в движение лебедка (число сателлитов редуктора k=3).Двигатель нереверсивный вертикальный с внешним подводом теплоты. Он состоит из герметичного цилиндра 7, разделенного рабочим 5 и вытеснительным 3 поршнями на свободно сообщающиеся между собой горячую «Г» и холодную «Х» полости. В обеих полостях под давлением до 12 МПа находится рабочее тело (водород, гелий или воздух). Температура горячей полости порядка 600 ºС, холодной – 20-25 ºС. Двигатель 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 8, генератора 9 и холодильника 10 перемещается из горячей полости в холодную, а при движении вниз оно возвращается тем же путем в горячую полость. Тепло рабочему телу передается через стенку нагревателя 8, выполненного из большого количества трубок, кольцеобразно расположенных вокруг цилиндра 7.
Цикл работы двигателя осуществляется за один оборот коленчатых валов I и I', кинематически связанных при помощи шатунов с траверсами рабочего и вытеснительных поршней. Закон изменения давления рабочего тела в цилиндре двигателя в зависимости от положения рабочего поршня показан на индикаторной диаграмме, данные для ее построения приведены в таблице 1.1. участок a-b-c индикаторной диаграммы соответствует движению рабочего поршня вверх, т.е. фазе сжатия рабочего тела, участок c-d-a – движению рабочего поршня вниз, т.е. фазе расширения рабочего тела. Перемещение рабочего тела в горячую полость при подготовки такта сжатия и в горячую полость при подготовке такта расширения обеспечивается вытеснительным поршнем, движение которого согласовано с движением рабочего поршня с помощью ромбического механизма.
Для снятия крутящего момента с одного вала и c целью исключения перекосов в цилиндре, т.е. обеспечения синхронного движения звеньев левой и правой половины «ромба», используются три синхронизирующих зубчатых колеса 6, 11, 12. Передаточное отношение в каждой паре равно двум. При этом зубчатое колесо 11, с которого осуществляется съем движения, выполняется с двумя зубчатыми венцами, один из которых имеет внутренние зубья, а другой внешние.
Примечания.
1. По исходным данным, приведенным в таблице 1, требуется спроектировать ромбический механизм, построить графики изменения объемов горячей и холодной полостей двигателя, определить закон движения кривошипа 1 и время разгона автомобиля для одного цикла работы двигателя. Принять lCS2= lFS4=2∙L/3.
2. Модуль зубчатых колес 18,19 и планетарного редуктора m=5 мм.
3. Mспр принять равным 0,1∙ Mдпрmax.
Исходные данные
№ п/п | Наименование параметра | Обозначение | Единица СИ | Числовое значение |
I | II | III | IV | V |
1 | Частота вращения коленчатого вала | n1 | 1/c | 38 |
2 | Средняя скорость поршня 5 | Vср | м/с | 3,04 |
3 | Отношение длины кривошипа к длине шатунов 2 и 4 | λB= λP=R/Ls | - | 0,25 |
4 | Относительные смещения направляющих поршней 3 и 5 | KP=KB=e/R | - | 2,0 |
5 | Максимальное давление в цилиндре двигателя | Pmax | МПа | 10,5 |
6 | Максимальное давление в буферной области | PБmax | МПа | 8,9 |
7 | Минимальное давление в буферной области | PБmin | МПа | 5,5 |
8 | Диаметр цилиндра | D | м | 0,088 |
9 | Диаметр штока вытеснительного поршня | d | м | 0,014 |
10 | Передаточное отношение планетарного редуктора коробки отбора мощности | u20-h | - | 4,5 |
11 | Массы звеньев двигателя Стирлинга: вытеснительного поршня со штоком и траверсой рабочего поршня со штоком и траверсой шатунов рабочей и вытеснительной групп | m5 m3 m2= m4 | кг кг кг | 1,8 1,3 2,1 |
12 | Моменты инерции шатунов 2 и 4 относительно их центров масс S2 и S4 | I2S=I4S | кг∙м2 | 0,014 |
13 | Момент инерции коленчатых валов и синхронизирующих зубчатых колес | IKB | кг∙м2 | 0.072 |
14 | Приведенный к валу 1 момент инерции вращающихся элементов коробки передач и коробки отбора мощности | Iпркп | кг∙м2 | 0,35 |
15 | Приведенный к валу 1 момент инерции вращающихся деталей карданного вала, главной передачи и ведущих колес | Iпрдет | кг∙м2 | 3,4 |
16 | Угол поворота кривошипа 1 от верхнего крайнего положения(для силового расчета механизма) | φ*1 | град | 60 |
17 | Число зубьев колес 18 и 19 | z18; z19 | - | 12; 18 |
Перемещение поршня в долях его хода, Sp/H | 0 | 0,025 | 0,05 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 0,95 | 0,975 | 1,0 |
Сжатие P/Pmax | 0,88 | 0,79 | 0,76 | 0,68 | 0,6 | 0,54 | 0,5 | 0,46 | 0,44 | 0,41 | 0,4 | 0,39 | 0,39 | 0,4 | 0,43 |
Расширение P/Pmax | 0,88 | 0,97 | 0,98 | 1,0 | 0,98 | 0,95 | 0,9 | 0,85 | 0,79 | 0,73 | 0,66 | 0,58 | 0,53 | 0,5 | 0,43 |
Чертежи
Лист 1 - Определение закона движения
Лист 2 - Силовой расчет
Лист 3 - Проектирование зубчатой передачи
Лист 4 - Проектирование кулачкового механизма
Характеристики курсовой работы
Учебное заведение
Семестр
Номер задания
Вариант
Программы
Просмотров
2090
Покупок
0
Качество
Идеальное компьютерное
Размер
452,6 Kb
Список файлов
- РПЗ.doc 500,5 Kb
- Лист (1).dwg 122,65 Kb
- Лист (2).dwg 99,93 Kb
- Лист (3).dwg 115,14 Kb
- Лист (4).dwg 76,63 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.