
- •Курсовой проект По дисциплине: «Теория механизмов и машин» На тему: «Проектирование и исследование механизмов двухтактного двигателя внутреннего сгорания»
- •1.Синтез, структура и кинематическое исследование рычажного механизма.
- •1.1 Проектирование кривошипно-ползунного механизма.
- •Структурное исследование рычажного механизма
- •1.3 Построение схемы механизма.
- •Построение планов скоростей механизма.
- •1.5 Построение планов ускорений механизма.
- •Значения ускорений точек и углового ускорения шатуна ав
- •1.6 Годограф скорости центра масс s звена 2
- •2.Силовой расчет рычажного механизма.
- •2.1 Определение сил тяжести звеньев
- •2.2Определение сил инерции звеньев.
- •2.3Силы давления газов.
- •2.4 Силовой расчет звеньев 2и 3
- •3.Расчет маховика
- •3.2. Построение диаграммы кинетической энергии. Определение момента инерции моховика.
- •3.3. Определение размеров и массы маховика.
- •Литература
1.5 Построение планов ускорений механизма.
Ускорение т. А звена ОА
А=
1*lОА=
*0,058=7518
м/
Вектор направлен от точки О к точке А
Масштаб планов ускорений
μА
=
=
= 75.17
(м/с2)/мм
строим план звеньев 2 и 3
в = А + nВА + τВА
где в – ускорение точки В, направлено вдоль оси Х.
nВА – нормальное ускорение точки В шатуна АВ, направлено от точки В к точке А вдоль оси АВ.
nВА = ω22*lАВ = 622*0,29 = 1115 м/с2
Его масштабная величина равна
nВА = nВА /μА = 20 мм
τВА – касательная ускорения т. В шатуна АВ, направлено перпендикулярно оси АВ.
Ускорение Т.S2 определяем по правилу подобия.
= => = =0,3 b
Численные значения ускорений точек равны
в= μ *πв = 75.17 *96 = 7216 м/с2
ваτ = μ * nв = 75.17 *85 = 3683 м/c2
S2 = μ *πs2 = 75.17 *95 = 7141 м/с2u
Определяем угловое ускорение шатена АВ
ε2=
=
700,
с-2
Полученные значения сводим в таблицу 2.
Таблица 2.
Значения ускорений точек и углового ускорения шатуна ав
A |
вап |
ваτ |
ε2 |
в |
S2 |
7517 |
1115 |
3683 |
12700 |
7216 |
7141 |
1.6 Годограф скорости центра масс s звена 2
Переносим все векторы рs2 параллельно самим себе своими началами в одну точку р.
Соединяем концы векторов плавной кривой и получаем годограф скорости т.s2
2.Силовой расчет рычажного механизма.
Определяем внешние силы действующие на звенья механизма
2.1 Определение сил тяжести звеньев
G1 = m1*g = 3*10 = 30H.
G2 = m2*g = 3,1*10 = 31H.
G3 = m3*g = 2,3*10 = 23H.
Силы тяжести прикладываем в центре тяжести звеньев и направляем вертикально вниз.
2.2Определение сил инерции звеньев.
Ф1 = m1* S1 = 0 ( S1=0)
Ф2 = m2* S2 = 3,1*7141 = 22137 H.
Ф3 = m3* B = 2,3*7216 =16597 H.
MU2 = JS2 * ε2 = 0,02*12700 = 254 H м
Силу Ф2 прикладываем в т. S2 силу Ф3 прикладываем в т. В и направляем их параллельно и противоположно соответствующим ускорениям.
Момент от пары сил инерции MU2 направляем противоположно ускорению ε2
2.3Силы давления газов.
Сила давления max
Pgmax
= nmax
=
4000000*3,14*D2/4
= 20096 H
D=0,08
nmax=4 Мпа
Для 11 положения Рg =20096 H.
2.4 Силовой расчет звеньев 2и 3
Определяем величину реакции Rτ12 из суммы моментов всех сил действующих на звено 2.
(2)
= 0
-Rτ12
*
AB + G2h1
–
Ф2h2
-
=
0
Rτ12
=
=
= -13589 H.
Реакция R2 и R03 определим построением силового многоугольника, решая векторное уравнение равновесия звеньев 2 и 3
R12 + Rτ12 + G2 + Ф2 + G3 + Ф3 + Pg + R03 = 0
MP
=
≈ 83
Принимаем масштаб МР =200
Р
=
=
= 41 мм.
=
=
= 0,1 мм.
bc
=
=
= 110 мм.
cd
=
=
= 0,1 мм.
de
=
= 83 мм.
ef
=
=
= 45 мм.
R12
= μp
*
= 200 * 143 = 28600 H.
R03
= μp
* f
= 200 * 17 = 3400 H.
(2,3)
= 0
R12 + G2 + Ф2 + R32 = 0
R32 = cg * μp = 40 * 200 = 8000 H/мм.
(3)
= 0
R03 * h = 0 R03 ≠ 0 ; h = 0
Переходим к силовому расчету звена (1)
(1)=0
-Py*OA+R21h1=0
Py=
=
= 3428,5 Н
(1)=0
+
+
+
=
0
μp
=
=
=
= 25,4 мм
=
=
= 100 мм
=
=
= 0,2 мм
R01=μp*
= 135 * 95 = 12825 Н