МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ВОЛЖСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ)

ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО

УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет «Автомеханический»

Кафедра «Механика»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе

по дисциплине «Теория механизмов и машин»

на тему: «Проектирование и исследование механизмов автомобиля-вездехода» ________________________________ _________________________________________________________________

Студент:__________________________________________________________

Группа: ВАЗ-396__ ^{(имя, отчество, фамилия)}

Руководитель работы (проека)____________ к.т.н., доцент В.Ф.Белуха

^{(подпись и дата подписания) (долж., инициалы и фамилия)}

Члены комиссии:

_______________ ст.преп. А.В.Саразов_____

^{подпись и дата подписания) (инициалы и фамилия)}

_______________ к.т.н.,доцент К.В.Худяков

^{(подпись и дата подписания) (инициалы и фамилия)}

Нормоконтролер: ________________ ___________________

^{(подпись и дата подписания) (инициалы и фамилия)}

Волжский, 2012 г.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ВОЛЖСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ)

ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО

УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет «Автомеханический»

Направление: 190601.65 «Автомобили и автомобильное хозяйство»

Кафедра «Механика»

Дисциплина «Теория механизмов и машин»

Утверждаю

Зав.кафедрой

__________ В.Н.Тышкевич

^{(подпись) (инициалы, фамилия и имя)}

«___»_______2012 г.

Задание на курсовую работу

Студент:__________________________________________________________

^{(имя, отчество, фамилия)}

Группа: ВАЗ-396__

1. Тема: «Проектирование и исследование механизмов автомобиля-вездехода» по основным исходным данным: угловая скорость кривошипа ω= рад/с; максимальное давление в цилиндре Р_max= МПа; ход толкателя кулачкового механизма h= мм_______________________________ _________________________________________________________________

Утверждено приказом от «__» _________________г. №______ ________

2. Срок предоставления проекта (работы) к защите «10» января__2013г.

3. Перечень подлежащих разработке задач:

Провести проектирование, структурное и кинематическое исследование рычажного механизма станка.

4. Перечень подлежащих разработке задач.

Провести проектирование, структурное и кинематическое исследование рычажного механизма двигателя. Для одного из положений рычажного механизма выполнить силовой расчёт.

По заданной схеме и закону движения толкателя произвести динамическое проектирование кулачкового механизма.

Подобрать числа зубьев планетарного редуктора по заданному передаточному отношению. Выполнить геометрический расчёт эвольвентного прямозубого зубчатого зацепления

5.Перечень графического материала.

Лист 1:Кинематическое и силовое исследование рычажного механизма двигателя методом планов скоростей, ускорений и методом планов сил (Формат А1).

Лист 2:Проектирование кулачкового механизма (Формат А1).

Лист 3:Расчёт планетарного редуктора и эвольвентного зубчатого зацепления с построением картины зацепления и планетарного редуктора в двух проекциях (Формат А1).

5.Дата выдачи задания «__1__»______июля_____________2012г

Руководитель проекта (работы)_______________ к.т.н.,доцент В.Ф.Белуха

^{подпись, дата должность, инициалы и фамилия}

Задание принял к исполнению _______________ _____________________

^{подпись, дата инициалы и фамилия}

РЕФЕРАТ (АННОТАЦИЯ).

Вездеход- автомобиль высокой проходимости для эксплуатации в тяжёлых дорожных условиях (по бездорожью, заболоченной местности, снежной целине и т.п). Для вездехода обычно используют шасси автомобиля, снабжённое гусенич­ным движителем или специальным шинами, а в трансмиссию вводят дополнитель­ную коробку передач или другие механизмы, позволяющие увеличивать тяговые усилия. В таких автомобилях применяют разные по устройству двигатели.

В исследованном варианте машины применяют двухцилиндровый четырёх­тактный двигатель внутреннего сгорания. Динамический цикл в двигателе отлича­ется от кинематического и равен двум оборотам коленчатого вала. Число цилинд­ров в подобных двигателях, как правило, не меньше четырёх. С целью упрощения расчётов и ввиду их полной аналогии для каждого цилиндра выполнены расчёты только для двух цилиндров.

Курсовая работа содержит расчётно-пояснительную записку объёмом 27 страниц рукописного текста и трёх листов графического материала (3 листа формата

А1).

Проведены проектирование, структурный и кинематический анализ рычажного механизма двигателя, а также силовой анализ для одного из его положений с определением уравновешивающей силы методом планов сил и методом Н.Е.Жуковского.

Второй раздел посвящён динамическому и кинематическому синтезу кулачкового механизма.

В третьем разделе работы дан расчёт планетарной ступени коробки передач(подбор чисел зубьев) и неравносмещенного прямозубого эвольвентного зубчатого зацепления с построением диаграмм коэффициентов удельных скольжений зубьев.

СОДЕРЖАНИЕ стр.

Реферат

1.Порядок выполнения работы……………………………………………………………………6

2.Введение……………………………………………………………………………………………………7

3.Структурный анализ рычажного механизма двигателя…………………………..9

4.Кинематическое исследование рычажного механизма двигателя…………10

4.1.Исходные данные …………………………………………………………………………………….10

4.2.Построение планов положений механизма…………………………………………….10

4.3.Построение планов скоростей………………………………………………………………….10

4.4.Построение планов ускорений…………………………………………………………………13

5.Силовой(Кинетостатический)расчёт рычажного механизма……………………15

5.1.Исходные данные …………………………………………………………………………………….15

5.2.Расчёт сил, действующих на звенья…………………………………………………………16

5.3.Силовой расчёт структурных групп………………………………………………………….17

5.4.Силовой расчёт кривошипа………………………………………………………………….....19

5.5.Определение уравновешивающей силы методом Жуковского…………….20

5.6. Определение мощности двигателя по уравновешивающему моменту..20

6.Расчёт планетарного редуктора………………………………………………………………..21

6.1.Исходные данные……………………………………………………………………………………..21

6.2.Условия проектирования………………………………………………………………………….21

6.3.Подбор чисел зубьев………………………………………………………………………………...22

6.4.Графические исследования планетарного редуктора……………………………..22

7.Проектирование эвольвентного прямозубого зацепления……………………..23

7.1.Исходные данные……………………………………………………………………………………..23

7.2.Расчёт элементов зубчатой пары Z₄, Z₅…………………………………………………….23

8.Проектирование кулачкового механизма………………………………………………..26

8.1. Исходные данные…………………………………………………………………………………..26

8.2.Построение кинематических диаграмм движения толкателя……………26

8.3.Определение минимального радиуса кулачка……………………………………..27

8.4.Построение профиля кулачка…………………………………………………………………27

9.Список литературы…………………………………………………………………………………….28

1.Порядок выполнения работы

1.1.Произвести структурный анализ рычажного механизма двигателя.

1.2.Кинематическое исследование рычажного механизма.

1.2.1.Построить кинематическую схему механизма в положениях, соответствующих двенадцати равноотстоящим положениям кривошипа

1.2.2.Построить для всех положений планы скоростей.

1.2.3.Построить для четырёх положений планы ускорений.

1.2.4.Определить угловые и линейные скорости и ускорения звеньев и точек, результаты занести в таблицы

1.3.Силовой расчёт рычажного механизма двигателя.

1.3.1.Определить силы тяжести звеньев.

1.3.2.Определить силы полезного сопротивления F для всех положений механизма

1.3.3.Определить силы инерции и моменты сил инерции звеньев механизма

1.3.4.Методом планов сил определить давление в кинематических парах. Резуль­таты занести в таблицу.

1.3.5.Определить уравновешивающий момент в выбранном положении механизма двумя способами(планом сил и «рычагом» Н.Е.Жуковского), полученные результаты сравнить.

1.3.6.Определить мощность двигателя.

1.4.Расчёт и проектирование зубчатых механизмов.

1.4.1.По заднему передаточному отношению к модулю зацепления спроектировать планетарный редуктор, учитывая условия соосности, соседства и сборки. Рассчитать диаметр делительных окружностей и вычертить схему планетарного редуктора в двух проекциях, построить план скоростей и план чисел оборотов, определить числа оборотов каждого звена по величине и направлению.

1.4.2.Расчитать и вычертить внешнее зацепление пары зубчатых колёс эвольвентных профилей с неподвижными осями. Изобразить на чертеже по три зуба каждого колеса, линии зацепления, активные участки профилей ,угол зацепления, вычислить коэффициенты перекрытия.

1.5.Проектирование кулачкового механизма привода впускного клапана.

1.5.1.Построить графики ускорений, скоростей и перемещения ведомого звена кулачкового механизма.

1.5.2.Определить графически минимальный радиус кулачка.

1.5.3.Построить теоретический профиль кулачка.

1.5.4.Подобрать радиус ролика толкателя.

1.5.5.Построить действительный профиль кулачка.