25

Московский Автомобильно-Дорожный институт (ГТУ)

(Государственный Технический Университет)

Кафедра деталей машин и теории механизмов и машин

КУРСОВОE ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПО ТЕОРИИ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

/ Очное отделение /

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

Цель и задачи проекта………………………………………………………… ………………. . 1

Объем и содержание проекта………………………………………………… ………………. 2

Оформление проекта ………………………………………………………… ……………… 3

Методические указания………………………………………………………. ………………. . 4

1. Лист № 1 Синтез плоских кулачковых механизмов…………….. ………………… 6

2. Лист № 2 Геометрический синтез прямозубого внешнего зацепления……….. 11

3. Лист № 3 Определение момента инерции маховика и нахождение закона

движения звена приведения внутри цикла установившегося движения

для рычажно-шарнирного механизма …………………………………………... 17

4. Лист № 4 Силовой расчет рычажно-шарнирного механизма……………………. 22

Литература……………………………………………………………………. …………….. 25

Цель и задачи проекта

Основной целью курсового проекта по курсу «Теория механизмов и машин» является привитие навыков применения общих методов исследования и синтеза механизмов на различных стадиях проектирования: технического задания, технического предложения, эскизного проекта, технического проекта.

Изучение курса и выполнение курсового проекта позволит студентам в дальнейшем решать следующие задачи:

• Разрабатывать кинематическую схему механизма, соответствующую назначению и условиям работы машины;

• проводить структурный и кинематический анализ механизмов;

• определять движение механизма под действием заданных сил;

• проводить силовой расчет механизма с учетом геометрии, масс и моментов инерции звеньев;

• проектировать зубчатые рядовые и планетарные механизмы , проводить геометрический синтез внешнего и внутреннего зацепления;

• проектировать механизмы с заданным законом движения выходного звена;

• производить уравновешивание механизмов с целью уменьшения динамических нагрузок в опорных узлах и на фундаменте;

• определять мощность и выбирать тип двигателя

• изыскивать способы защиты механизмов и машин от механических колебаний;

• оценивать потери на трение и определять коэффициент полезного действия машины.

Данный курсовой проект состоит из решения отдельных задач повсеместно встречающихся при проектировании механизмов. При этом студент должен правильно подготавливать и оформлять графическую и текстовую информацию, выполнять часть расчетов с помощью различных вычислительных средств, применяя как аналитические, так и графические методы решения задач;

Приветствуется применение для расчетов современных компьютерных средств. Однако допускается лишь самостоятельная разработка студентом программ расчета или применение пользовательских программ с последующим отчетом в пояснительной записке.

Объем и содержание проекта

Курсовой проект состоит из четырех листов и пояснительной записки. Графическая часть выполняется на листах формата А1 .Пояснительная записка выполняется от руки на листах формата А4 .

Лист 1. Кинематический синтез кулачковых механизмов.

В этом листе, для одного и того же закона движения толкателя, спроекти­ровать два кулачковых механизма с вращающимся кулачком и прямолинейно движущимся толкателем, имеющим в первом механизме ролик, а во втором - плоскую тарелку, перпендикулярную к оси движения толкателя.

Построить все кинематические диаграммы толкателя для рабо­чего угла поворота кулачка по заданному закону движения толкате­ля.

Определить допустимые минимальные размеры кулачкового меха­низма с роликовым толкателем; построить теоретический профиль кулачка; найти наименьший радиус кривизны теоретического профиля; выбрать радиус ролика для толкателя; построить практический про­филь; вычертить кинематическую схему кулачкового механизма, пост­роить график изменения угла передачи движения для рабочего угла поворота кулачка.

Определить допустимый минимальный радиус кулачка для кулачко­вого механизма с плоским тарельчатым толкателем; назначить радиус основной шайбы кулачка, при этом учесть величину минимального ра­диуса кривизны профиля кулачка; построить теоретический и практи­ческий профили кулачка для этого механизма; выбрать радиус тарелки для толкателя, вычертить кинематическую схему кулачкового механизма.

Лист 2. Проектирование зубчатой передачи

Для заданных параметров двух круглых цилиндрических эвольвентных прямозубых колес, изготовляемых стандартным реечным инструментом, спроектировать зубчатую передачу внешнего зацепле­ния и определить показатели качества этой передача.

Выполнить геометрический расчет; начертить схему проектиру­емого зацепления; построить эвольвентные профили зубьев для обо­их колес касающимися друг друга в полюсе зацепления; построить по три зуба каждого колеса; показать на чертеже основные размеры в элементы колес и передачи; оценить качество зацепления по гео­метрическим показателям и по удельному скольжению; на чертеже зацепления вычертить графики скоростей точки контакта по эвольвентному профилю в направлении скольжения для каждого колеса, а также графика удельных скольжений обоих колес.

Лист 3. Определение момента инерции маховика и нахождение закона движения для звена приведения внутри цикла установившегося движения для рычажно-шарнирного механизма.

При определении момента инерции маховика для рычажно-шарнирного механизма с заданной степенью неравномерности хода при уста­новившемся режиме работы воспользоваться методом Виттенбауэра; в качества звена приведения принять начальное звено механизма; ве­личины приведенных моментов сил и приведенных моментов инерции масс звеньев определять о помощью планов скоростей ме­ханизма, построенных не менее чем для двенадцати положений меха­низма. Подсчитать мощность машины, в состав которой входит рас­сматриваемый рычажно-шарнирный механизм. Построить диаграмму изменения угловой скорости для звена приведения внутри цикла установившегося неравновесного движения приближенным методом с помощью диаграммы Виттенбауэра . Построить график изменения аналога ускорения звена приведения механизма, графически продифференцировав диаграмму угловой скорости.

Лист 4. Силовой расчет для рычажно-шарнирного механизма

Для одного мгновенного положения механизма, но не крайнего, определить методом кинетостатики (с помощью планов сил) реакции во всех кинематических парах и тангенциальную уравновешивающую силу, приложенную к пальцу кривошипа. Найти величину той же тан­генциальной уравновешивающей силы методом Н.Е. Жуковского. Срав­нить величины уравновешивающей силы, найденные по обоим методам. Силовой расчет для одного и того же мгновенного положения меха­низма выполнить при двух условиях: I) постоянной номинальной скорости вращения звана приведения; 2) истинных скорости и ускоре­нии вращения звена приведения, найденных при решении уравнения движения механизма.

Сравнить уравновешивающие силы, найденные в силовом расчете с величиной уравновешивающей силы определяющей неизвестный момент, найденный в третьем листе при динамическом анализе механизма

Расчетное положение механизма рекомендуется согласовать с консультантом.

ОФОРМЛЕНИЕ ПРОЕКТА

Графическую часть проекта выполнить в полном соответствии с правилами машиностроительного черчения и расположить на листах формата А1, размером 841 х 594 мм;

На каждом листе проекта, в правом нижнем углу должна быть основная надпись по ГОСТ 2.104-68

На каждой кинематической схеме, на каждом плане скоростей, ускорений или сил и на каждой диаграмме необходимо указать мас­штабные коэффициенты, с использованием которых выполнено построение.

Например : _ds/dφ =0,27 10^-3 м/мм.

По каждой координатной оси графиков следует указать обозначение, размерность, масштабный коэффициент с размерностью в квадратных скобках и шкалу изображаемой величины. Рекомендуется пронумеровать графики, пла­ны и схема на каждом листе проекта и пользоваться этой нумера­цией при соответствующих ссылках в пояснительной записке.

Харак­терные точки на графиках рекомендуется отмечать кружками диамет­ром 1,5-2,0 мм.

На плане механизма:

1)кинематические пары называть заглав­ными буквами латинского алфавита с цифровыми индексами, соответствующими номеру положения механизма;

2) звенья нумеровать араб­скими цифрами – 1,2,3…

На планах скоростей и ускорений:

3) полюсы обозначать соот­ветственно p и q c индексом номера положения механизма;

4) концы векторов абсолютных скоростей и ускорений точек звеньев механизма обозначать соответствующими малыми буквами латинско­го алфавита.

Направление угловых скоростей и ускорений звеньев условно показывать круговыми стрелками на планах механизма и групп звеньев.

Реакции в кинематических парах звеньев обозначать буквой R_ij с индексами.

Например R₁₂ – реакция звена 1 на звено 2.

Каждый лист по окончании оформления подписывает студент и руководитель.

Пояснительную записку к проекту следует писать от руки на одной стороне бумаги формата А4 ( размером 210 х 297 мм), оставляя с обеих сторон поля: слева - шириной 30 мм., справа 20 мм. Поля слева использовать для подшивки всех листов вместе; на полях справа можно поместить заданные величины и основные результаты расчета.

Эти поля должны быть обозначены рамкой на каждом листе пояснительной записки.

Записку поместить в папку, файл, либо двухсторонние (формата А3 ) корочки, выполненные из ватмана.

Оформление записки начинается с титульного листа. Титульный лист показан на рисунке.

На следующую страницу записки необходимо вклеить задание, выданное консультантом. Далее должно идти «Содержание» с указанием страниц отдельных разделом, номера страниц проставляются после сшивки записки.

МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ИНСТИТУТ (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) КАФЕДРА ДЕТАЛЕЙ МАШИН И ТЕОРИИ МЕХАНИЗМОВ Пояснительная записка к курсовому проекту по теории машин и механизмов Задание №_________ Группа ____________ Студент___________ Консультант ___________ Москва 200… г.

Основное содержание записки содержится в разделах, соответствующие отдельным листам проекта.

Разделы имеют нумерацию, обозначенную арабскими цифрами. 1, 2, 3,.. Подразделы должны иметь двухзначную нумерацию в пределах каждого раздела. 1.1, 1.2, 1.3 и т.д. Подразделы могут иметь несколько пунктов.

При оформлении вычислений, для каждой величины необходимо писать формулу, затем подставленные в эту формулу соответствующие числовые значения, результат вычисления и обязательно размерность. Однотипные расчеты с большим объемом числовых данных рекомендуется оформлять в виде таблиц. Каждая таблица должна иметь заголовок, отражающий содержание таблицы и обозначение строк и столбцов.

В конце пояснительной записки следует привести лист “Cписок использованных источников”. Этой литературой студент пользовался при выполнении проекта. На номера списка должны быть ссылки в тексте записки.