125270 (690390)

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

Текст из файла

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

Национальный аэрокосмический университет им Н.Е. Жуковского

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Пояснительная записка к курсовому проекту

Дисциплина – «Теория машин и механизмов»

Харьков 2009

Введение

Среди рычажных механизмов различных типов одним из наиболее распространенных в технике являются кривошипно-ползунные механизмы (КПМ). Они используются в двигателях внутреннего сгорания (ДВС), компрессорах, насосах, ряде станков (например, прессах) и других машинах различного назначения, включая наземные и воздушные транспортные средства.

Поршневые ДВС служат для преобразования теплоты, выделяющейся при сгорании топлива в цилиндрах, в механическую работу. Механизмы одноцилиндровых ДВС имеют сравнительно небольшую мощность . Они применяются в основном в энергоустановках для привода в движение электрогенераторов, компрессоров, воздуходувных установок, в самоходных шасси, служат для перемещения грузов и т.д.

Одним из эффективных средств повышения мощности ДВС является увеличение числа их цилиндров. Поэтому многоцилиндровые ДВС широко распространены в современной технике. В авиации ДВС сейчас применяются в вертолетах, легких транспортных, спортивных и учебных самолетах.

1. Проектирование кривошипно-ползунного механизма ДВС

1.1 Определение линейных размеров звеньев механизма

Проектирование кинематической схемы кривошипно–ползунного механизма (КПМ) заключается в выборе в соответствии с заданными условиями и требованиями значений линейных размеров кривошипа и шатуна.

Определяем ход поршня:

,

где: – диаметр поршня.

Запишем ход поршня через длину кривошипа:

Из отношения длины шатуна к радиусу кривошипа определим длину шатуна:

В качестве начального звена в КПМ выбрано кривошип. Условие существования КПМ:

2. Структурный анализ механизма

Рисунок 1.2.1. Механизм ДВС – кривошипно-шатунный механизм

1.2.1. Определяем число подвижных звеньев:

1.2.2. Подсчет и классификация кинематических пар 5 и 4 класса:

1. (0–1) – НКП, вращательная, 5 класса;

2. (1–2) – НКП, вращательная, 5 класса;

3. (1–4) – НКП, вращательная, 5 класса;

4. (2–3) – НКП, вращательная, 5 класса;

5. (3–0) – НКП, поступательная, 5 класса;

6. (4–5) – НКП, вращательная, 5 класса;

7. (5–0) – НКП, поступательная, 5 класса.

Таким образом,

Определение степени подвижности:

Выделение основного механизма – основной механизм это первое звено и стойка с соединяющей их кинематической парой.

Рисунок 1.2.2. Основной механизм первого класса

Выделение 1-й в порядке наслоения группы Ассура – звено 2–3, 4–5.

Рисунок 1.2.3. Первая в порядке наслоения группа Ассура 2-го класса 2-го вида

Рисунок 1.2.4. Вторая в порядке наслоения группа Ассура 2-го класса 2-го вида

Определение класса механизма в целом. Механизм 2-го класса, так как в его состав входит структурная группа второго класса.

1.3 Кинематический анализ механизма

Метод замкнутых контуров устанавливает связь между геометрическими и кинематическими параметрами механизма и основан на условии замкнутости контуров. В механизмах 2-го класса количество замкнутых контуров равно количеству структурных групп 2-го класса, образующих механизм. Если звенья механизма принять за векторы, то в процессе движения конфигурация векторного многоугольника изменяется, но условие замкнутости сохраняется, т.е. в любом положении механизма геометрическая сумма векторов равна нулю.

Рисунок 1.3.1. Замкнутый векторный многоугольник

Кинематическая схема механизма приведена на рис. 1.3.1. Направляющие ползунов наклонены относительно системы координат . Целесообразно выбрать новую систему координат , начало которой совмещено с осью вращения кривошипа 1, а ось абсцисс ориентирована параллельно направляющим ползуна 3. Для однозначного определения направляющих углов и со звеньями 1 и 2 связываются векторами . Длину шатуна 2 и положение точки на шатуне выражено через длину кривошипа:

Направляющий угол вектора :

где: координаты начала и конца вектора которые выражены в виде соотношений:

После подстановки уравнений в имеется:

или

Функция положения точки ползуна 3 соответствует выражению

Функция положения точки на шатуне 2

Кинематические передаточные функции получаются путем дифференцирования соотношений по обобщенной координате .

Передаточное отношение угловых скоростей шатуна и кривошипа

или окончательно

Передаточные функции скорости некоторых точек: точки на ползуне

или окончательно

точки на шатуне:

Угловое ускорение шатуна 2:

или

Передаточная функция углового ускорения шатуна 2 определяется соотношением

где:

Окончательно получается

Отношение ускорения к квадрату угловой скорости точки на ползуне равно

Действительные значения углового ускорения шатуна 2 и линейного ускорения точки ползуна 3 соответственно становят:

Следуя методике, изложенной выше, получим

Результаты вычислений для 24 положений кривошипно-ползунного механизма приведены в таблицах ниже

Таблица 1.3.1. Результаты расчетов

0	0	14,3	0	2,9633	-10	-1,792	-144	7,8606
30	-7,18	11,0	-1,754	2,5674	-8,729	-6,549	-114,6	-69,42
60	-12,5	4,91	-2,813	1,2173	-5,121	-9,431	-43,21	-130,6
90	-14,5	-2,49	-2,88	-0,623	0	-9,857	29,745	-140,6
120	-12,5	-9,25	-2,175	-2,21	5,1215	-7,761	71,987	-93,77
150	-7,18	-13,6	-1,126	-2,944	8,7287	-3,519	84,907	-16,91
180	0	-14,3	0	-2,709	10	1,7916	86,4	47,869
210	7,18	-11,0	1,1258	-1,845	8,7287	6,5491	84,907	78,683
240	12,5	-4,91	2,1748	-0,753	5,1215	9,4315	71,987	85,921
270	14,5	2,49	2,88	0,3769	0	9,8574	29,745	86,308
300	12,5	9,25	2,8135	1,492	-5,121	7,7613	-43,21	82,728
330	7,18	13,6	1,7542	2,4682	-8,729	3,5187	-114,6	61,896
360	0	14,3	0	2,9633	-10	-1,792	-144	7,8606
390	-7,18	11,0	-1,754	2,5674	-8,729	-6,549	-114,6	-69,42
420	-12,5	4,91	-2,813	1,2173	-5,121	-9,431	-43,21	-130,6
450	-14,5	-2,49	-2,88	-0,623	0	-9,857	29,745	-140,6
480	-12,5	-9,25	-2,175	-2,21	5,1215	-7,761	71,987	-93,77
510	-7,18	-13,6	-1,126	-2,944	8,7287	-3,519	84,907	-16,91
540	0	-14,3	0	-2,709	10	1,7916	86,4	47,869
570	7,18	-11,0	1,1258	-1,845	8,7287	6,5491	84,907	78,683
600	12,5	-4,91	2,1748	-0,753	5,1215	9,4315	71,987	85,921
630	14,5	2,49	2,88	0,3769	0	9,8574	29,745	86,308
660	12,5	9,25	2,8135	1,492	-5,121	7,7613	-43,21	82,728
690	7,18	13,6	1,7542	2,4682	-8,729	3,5187	-114,6	61,896
720	0	14,3	0	2,9633	-10	-1,792	-144	7,8606

Таблица 1.3.2. Результаты расчетов

0	1,92	2,8978	124,8	76,387	0	-405,6
30	2,2696	2,6337	111,48	93,313	191,98	-303,8
60	2,7721	2,0938	84,887	118,61	349,01	-129,7
90	2,88	1,9668	77,437	123,21	413,12	65,303
120	2,5735	2,4593	91,237	102,66	349,01	250,69
150	2,1325	2,862	102,35	78,892	191,98	383,71
180	1,92	2,8137	105,6	81,111	0	405,62
210	2,1325	2,4236	102,35	95,849	-192	303,83
240	2,5735	2,0196	91,237	104,2	-349	129,68
270	2,88	1,9458	77,437	105,26	-413,1	-65,3
300	2,7721	2,2719	84,887	99,58	-349	-250,7
330	2,2696	2,7078	111,48	86,086	-192	-383,7
360	1,92	2,8978	124,8	76,387	0	-405,6
390	2,2696	2,6337	111,48	93,313	191,98	-303,8
420	2,7721	2,0938	84,887	118,61	349,01	-129,7
450	2,88	1,9668	77,437	123,21	413,12	65,303
480	2,5735	2,4593	91,237	102,66	349,01	250,69
510	2,1325	2,862	102,35	78,892	191,98	383,71
540	1,92	2,8137	105,6	81,111	0	405,62
570	2,1325	2,4236	102,35	95,849	-192	303,83
600	2,5735	2,0196	91,237	104,2	-349	129,68
630	2,88	1,9458	77,437	105,26	-413,1	-65,3
660	2,7721	2,2719	84,887	99,58	-349	-250,7
690	2,2696	2,7078	111,48	86,086	-192	-383,7
720	1,92	2,8978	124,8	76,387	0	-405,6

1.4 Силовой расчет механизма при , , и

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