Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра деталей машин и инженерной графики

Пояснительная записка к

Курсовому проекту по Теории механизмов и машин

Тема: Проектирование и исследование механизма двигателя внутреннего сгорания

Задание № 5

Исполнитель: Бельченко

Денис Викторович

Студент 25 группы,

Факультет механизации с.х.

Руководитель Сакара Д.В.

ОМСК 2001

СОДЕРЖАНИЕ

1. Задание.

2. Структурное и кинематическое исследование рычажного механизма.

2.1 Определение степени подвижности и класса механизма.

2.2 Определение положений звеньев и перемещений поршня.

2.3 Определение скоростей точек и звеньев механизма.

2.4 Определение ускорений точек и звеньев механизма.

2.5 Построение годографов скоростей и ускорений центра масс шатуна.

2.6 Построение кинематических диаграмм.

3. Усилия, действующие на поршень.

3.1 Построение индикаторной диаграммы рабочего процесса двигателя.

3.2 Построение диаграммы сил действующих на поршень.

4. Результирующая сила инерции шатуна.

4.1 Результирующая сила инерции шатунов для положения холостого хода.

5. Силовое исследование механизмов.

5.1 Силовое исследование группы шатун – поршень для положения холостого хода.

5.2 Силовое исследование группы начального звена для положения холостого хода.

5.3 Определение уравновешивающей силы F_у способ рычага Н.Е. Жуковского.

5.4 Силовое исследование механизма двигателя для положения рабочего хода.

6. Смещённое зацепление зубчатой пары.

6.1 Выбор коэффициентов смещения исходного контура.

6.2 Расчёт основных геометрических параметров.

7. Построение эвольвентного смещенного зацепления цилиндрических колёс z₁ и z₂ и его

исследование.

7.1 Вычерчивание профилей.

7.2 Длина линии зацепления - q.

7.3 Активные профили зубьев.

7.4 Угол торцового перекрытия и дуга зацепления.

7.5 Определение коэффициентов Еa торцового перекрытия.

7.6 Удельное скольжение.

7.7 Коэффициент Ã удельного давления.

7.8 Проверка на заклинивание.

7.9 Усилия, действующие в зацеплении.

8. Планетарный редуктор.

8.1 Подбор числа зубьев колёс z₃ и z_4.

8.2 Определение основных размеров колёс z₃, z₄, z₅, z₆.

8.3 Скорость вращения колёс.

8.4 Кинематическое исследование передачи графическим способом.

9. Мощность Е_М, передаваемая на приводной вал машины.

9.1 КПД планетарного редуктора.

9.2 Определение величины у^| .

9.3 Определение общего КПД передачи.

10. Приведённый момент инерции звеньев.

10.1 Определение результирующего приведенного момента инерции звеньев всего двигателя.

10.2 Величина приведённого момента инерции звеньев одного механизма.

10.3 Составление таблицы 6.

10.4 Построение диаграммы J₃ = ò₇ (j).

11. Приведённые моменты сил и мощность двигателя.

11.1 Результирующий приведённый момент движущих сил.

11.2 Момент сил сопротивления.

11.3 Приращение кинетической энергии машины DЕ.

11.4 Определение мощности двигателя и коэффициентов d^’ неровности его хода при работе без маховика.

12. Расчёт маховика.

12.1 Определение приведённого момента инерции маховика.

12.2 Определение основных моментов маховика.

13. Угловая скорость кривошипного вала.

13.1 Угловая скорость w кривошипного вала для любого положения механизма.

13.2 Величина начальной кинетической энергии.

13.3 Определение величины Е_ок.

13.4 Определение величины Е_от.

13.5 Истинное значение Е_о.

13.6 Вычисление значений w для всех 24^х положений.

Литература.

1.Задание

1.1. Провести структурное, кинематическое, кинетостатическое и динамическое исследование рычажного механизма двигателя с маховиком и зубчатым приводом.

1.2. Выполнить проектирование зубчатой пары, планетарного редуктора и маховика согласно прилагаемым схемам, диаграммам и исходным данным.

2.Структурное и кинематическое исследование рычажного механизма

2.1 Степень подвижности механизма определяется по структурной формуле Чебышева

W = 3n - 2P5 - P4

где W-степень подвижности кинематической цели,

n-число подвижных звеньев цепи,

P5 -число кинематических пар Vкласса,

P4 –число пар IV класса

В рассматриваемой цепи подвижных звеньев –3:

1. кривошип - звено 2;

2. шатун – звено 3;

3. поршень – звено 4.

Пар V класса – 4: три вращательные пары (О, С и В) и одна поступательная (Д). Пар IV класса нет.

W= 3 _* 3 – 2 _* 4 = 1; W = 1.

Данная кинематическая цепь является механизм, т.к. степень подвижности равна числу ведущих звеньев.

2.1.2. Для определения класса механизма расчленяем его на группы. Первой отчленяем группу, образованную звеньями 3 и 4. После этого остается основной механизм, составляющий из стойки и начального звена –2.

Таблица 1

Из таблицы 1 видно, что механизм образован группами не выше II класса, следовательно, механизм также II класса. Формула строения механизма:

I (1; 2/0) –II (3; 4/C, В, Д)

2.2 Определение положение звеньев и перемещений поршня (ползуна)

2.2.1. Строим планы механизма в масштабе длин – m_L = 0,001 м/мм для 12 равностоящих друг от друга положений кривошипа. Исходное положение кривошипа. Значения углов поворота кривошипа для каждого из 12 положений заносим в таблицу 2 строка 1.

2.2.2. Перемещение поршня (В0 В1, В0 В2 и т.д.) заносим в таблицу 2 строка 2, с учетом масштаба пути m_S: m_S = m_L = 0,001 м/мм.

Для положения 10 перемещение поршня: S_В10 = m_S (ВоВ₁₀) = 0,001 ^. 22 = 0,022 м.

2.2.3. Построение траектории центра масс шатуна.

Отрезок с S_ш (на чертеже ) изображаем в масштабе m_L расстояния е_ш :

( сS_ш ) = е_ш/m_L = 0,075/0,001 = 75 мм.

2.3 Определение скоростей точек и звеньев механизма

2.3.1. Скорости определяем способом планов.

V_c/m_v = k L_oc/m_L; m_v = wm_L/k; где k – коэффициент кратности.

Принимаем k = 1, тогда масштаб плана скоростей определяется : m_v = wm_L

2.3.2. Планы скоростей для всех 12 положений строим при двух полюсах; при одном полюсе – для всех четных положений, при другом – для всех нечетных.

Угловая скорость кривошипа:

w = pn/30 = 3,14 _* 1700/30 = 177,9 рад/с.

Линейная скорость V_с оси кривошипа – точки С:

V_с = wr = 177,9 _* 0,07 = 12,45 м/с.

Линейная скорость V_sk центра масс кривошипа – точки S_k:

V_sk = we_k = 177,9 _* 0,025 = 4,44 м/с.

Масштаб скоростей на плане:

m_v = wm_L = 177,9 _* 0,001 = 0,1779 м/с/мм.

Длина вектора, изображающего скорость V_c-точки С:

(PC) = V_c/m_v = 12,45/0,1779 = 70 мм.

2.3.3. Скорость Vв точки В определяется следующими уравнениями:

V_в = V_c + V_вc;

V_в = V_вx + V_ввx;

V_вх = 0; Vв = V_ввх;

V_в = m_v (pв) = 0,1779 _* (-65) = -11,5 м/с;

V_вc = m _v (св) = 0,1779 _* 36 = 6,32 м/с.

2.3.4. Угловая скорость шатуна:

w_ш = w_вс = V_вс / L_св = 6,3/0,25 = 25,2 рад/с.

где L св - длина шатуна в метрах.

2.3.5.Определяем V_sш – скорость центра масс шатуна(точка S_ш):

V_sш =V_c+ V_sшc;

V_sшc = m_v (CSш)

(CSш) = L _сsш/ L _св(св) = (0,075/0,25)св = 0,3(св).

Для положения 10:

(CSш) = 0,3 _* 36 = 10,8 мм.

V_sш = m _v (рsш); м/с.

(рsш) = 66 мм.

V_sш = m _v (рsш) = 0,1779 _* 66 = 11,68 м/с.

2.4 Определение ускорений точек и звеньев механизма

2.4.1. Ускорения определяем способом планов, которые строим на чертеже также в масштабе кривошипа.

(pc) = k (ос), где k – коэффициент кратности k = 1.

а_с/m_а = k L_oc/m _L; m_а = w²m _L/k.

m_а = w²m _L.

2.4.2. Строим планы 4-х ускорений для 12 положений.

Линейное ускорение а_с оси кривошипа – точки С:

а_с = а_сⁿ + а_с^t

Точка С вращается вокруг оси О равномерно (w = const), а_с^t = 0

а_с = а_сⁿ = w² _* r = 177,9² _* 0,07 = 2215,38 м/с².

Линейное ускорение a_sk центра масс кривошипа – точки S_k:

a_sk = w² _* е_k = 177,9² _* 0,025 = 791,21 м/с².

Масштаб ускорений на плане:

m_а = w² _* m _L = 177,9² _* 0,001 = 31,6 м/с²/мм.

(pc) = а_с/m_а = 2215,38/31,6 = 70 мм.

2.4.3. Ускорение а_вⁿ точки В определяется следующими уравнениями :

а_в = а_с + а_вс = а_в + а_всⁿ + а_вс^t .

а_в = а_вx + а_ввx; а_вx = 0 .

а_в = а_ввx .

Для положения 10: V_вс² = 6,32² = 39,9 м/с

а_всⁿ = V_вс²/L_вс = 39,6/0,25 = 158,7 м/с².

( сn ) = а_всⁿ/m_а = 158,7/31,6 = 5,06 мм.

2.4.4. Для положения 10 : (pв) = 25 мм ; (св) = 62 мм ; (nв) = 61 мм.

а_в = m_а(pв) = 31,6 _* 25 = 790 м/с²;

а_вс = m_а(св) = 31,6 _* 62 = 1959,2 м/с²;

а_вс^t = m_а(nв) = 31,6 _* 61 = 1927 м/с²;

2.4.5. Угловое ускорение шатуна, для положения 10:

Е_ш = а_вс^t/ L_вс = 1927/0,25 = 7708 рад/с².

2.4.6. Ускорение а_sш центра масс шатуна, для положения 10:

а_sш = а_с + а_sшс ;

а_sшс = m_а(сS_ш) = 31,6 (сS_ш);

(сS_ш) = е_ш/L_вс (св) = (0,075/0,25) (св) = 0,3(св)мм.

(сS_ш) = 0,3 _* 62 = 18,6 мм.

(pS_ш) = 50 мм ( таблица 2, строка 24 ).

а_sш = 31,6 _* 50 = 1580 м/с².

2.5 Построение годографов скоростей и ускорений центра масс шатуна

m_v = 0,177 м/с/мм ; m_а = 31,6 м/с²/мм.

2.6 Построение диаграммы перемещений S_в поршня, S_в = ò₁(j)

Принимаем: l = 250 мм, 2p = 360⁰;

m_j =2p/l = 2 _* 3,14/250 = 0,0251 рад/мм

m_j =360/l = 360/250 = 1,44 град/мм.

j = m_jx; t = m_tx; j = wt.; m_jx = wt; m_jx = wm_tx ;

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов курсовой работы