1. Задание на курсовую работу

1.2. Краткое описание работы.

Детандерами называются машины, служащие для создания холода за счет внешней работы, совершаемой расширяющимся газом. Детандеры широко применяются в технике глубокого холода. Детандер высокого давления (рис.15*-1) – 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 Р_max , 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. 15*-2), данные для построения которой приведены в таблице 15*-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. 15*-3, а закон изменения ускорения толкателя кулачкового механизма-на рис.15*-4. 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.

При проектировании и исследовании механизмов детандера считать известными параметры, приведенные в таблице 15*-1.

1.2. Исходные данные

№ п/п	Параметр	Обозначение	Размерность	Числовое значение
1	2	3	4	5
1	Средняя скорость поршня	(VВ)ср	м/сек	2,1
2	Диаметр цилиндра	d	м	0,070
3	Отношение длины шатуна к длине кривошипа	lAB/lOA	-	5
4	Отношение расстояния от точки А до центра тяжести S2 к общей длине шатуна	lAS2/lAB	-	0.25
5	Число оборотов коленчатого вала	n1	об/мин	370
6	Коэффициент неравномерности вращения коленчатого вала при холостом ходе двигателя	δ	-	1/30
7	Масса шатуна	m2	кг	24
8	Масса поршня	m3	кг	45
9	Момент инерции шатуна 2 относительно оси, проходящей через центр его тяжести	J2S	кг*м2	0,72
10	Максимальное давление в цилиндре двигателя	Рmax	Па*106	15
11	Момент инерции коленчатого вала (без маховика)		кг*м2	2,5
12	Число зубьев колес	z5	-	12
		z6	-	18
13	Модуль колес 6 и 7	m	мм	4
14	Число сателлитов в планетарном редукторе	k	-	3
15	Передаточное отношение зубчатого механизма	U16	-	24
16	Ход толкателя кулачкового механизма	h	м	0,008
17	Рабочий угол профиля кулачка	φраб	град	69
18	Максимально допустимый угол давления в кулачковом механизме	αдоп	град	30

Примечания.

1. Вес звеньев механизма и их моменты инерции даны ориентировочно.

2. Звенья, массы и моменты инерции которых не заданы, считать невесомыми.

2. Лист I . Синтез зубчатых механизмов.

2.1. Синтез эвольвентной зубчатой передачи.

2.1.1. Исходные данные:

Таблица 2

№ п/п	Параметр	Обозначение	Размерность	Числовое значение
1	Число зубьев колес	z5	-	12
		z6	-	18
2	Модуль колес 6 и 7	m	мм	4
3	Угол наклона зубьев	β	град	0
4	Параметры исходного контура реечного инструмента	α hа* c*	град - -	20 1 0.25