Министерство сельского хозяйства РФ ФГОУ ВПО

«Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия»

Инженерный факультет

Кафедра технической механики

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту по тмм

на тему: «Проектирование и исследование механизма двигателя внутреннего сгорания»

Выполнил: студентка 34 гр

Косолович М.Ю.

Проверил: Федотов Г.Д.

Дата защиты:

Результат:

Ульяновск 2011

Содержание

I. Структурный анализ и кинематическое исследование рычажного механизма…………………………………………………………………………3

1. Структурный анализ механизма……………………………………………..3

2. Синтез механизма……………………………………………………………..5

3. Построение схемы и исследование движения звеньев механизма………...5

4. Построение планов скоростей………………………………………..………6

5. Построение планов ускорений……………………………………………….9

6. Построение кинематических диаграмм……………………………………12

II. Силовой расчет механизма………………………………………………...13

1. Определение нагрузок на звенья механизма……………………………....13

2. Определение реакций в кинематических парах механизма……………....15

2.2.1 Силовой расчет группы звеньев 4 – 5………………………………....15

2.2.2 Силовой расчет группы звеньев 2 – 3…………………………………17

2.2.3 Силовой расчет ведущего звена…………………………………...…..19

2.3 Определение Р_у методом жесткого рычага Н.Е. Жуковского…….………20

III. Проектирование кулачкового механизма ……………………………..22

3.1 Задание и данные для расчетов………………………………………..……22

3.2 Построение диаграмм движения толкателя…………………………..……23

3.3 Определение минимального радиуса профиля кулачка…………………..25

3.4 Построение профиля кулачка……………………………………………….26

IV. Проектирование кинематической схемы планетарного редуктора

и построение картины эвольвентного зацепления зубчатых колёс……..28

4.1 Описание схемы зубчатого механизма………………………………….….28

4.2 Подбор чисел зубьев планетарного редуктора………………………….…29

4.3 Построение схемы редуктора………………………………………….…....30

4.4 Построение картины скоростей и плана угловых скоростей редуктора....31

4.5 Построение картины эвольвентного зацепления…………………...……..32

4.6 Определение коэффициента перекрытия…………………………….…….35

ЛИТЕРАТУРА…………………………………………………………………...37

I. Структурный анализ и кинематическое исследование рычажного механизма.

И сходные данные:

α=90°;

ОА=40 мм;

АВ/ОА=4;

АВ=АВ';

AS₂=AS₄=AB/3;

ω₁=430 рад/с;

m₂=m₄=0,35 кг;

m₃=m₅=0,20 кг;

J_O1=0,4 кг · см²;

J_S2=0,9 кг · см²;

J_S2= J_S4;

P_макс=2,9 МПа;

D=62 мм;

δ=0,05;

1.1 Структурный анализ механизма

Механизм включает в себя 5 звеньев:

1 – кривошип, 2,4 – шатун, 3,5 – ползун, 0 – стойка.

Всего 5 подвижных звеньев в данном механизме.

Соприкосновение звеньев и их относительное движение образуют кинематическую пару (КП).

0,1 (стойка – кривошип) это вращательная КП, низшая, 5 класс.

1,2 (кривошип шатун) это вращательная КП, низшая, 5 класс.

1,4 (кривошип – шатун) это вращательная КП, низшая, 5 класс.

2,3 (шатун – ползун) это вращательная КП, низшая, 5 класс.

4,5 (шатун – ползун) это вращательная КП, низшая, 5 класс.

3,0 (ползун – стойка) это вращательная КП, низшая, 5 класс.

5,0 (ползун – стойка) это вращательная КП, низшая, 5 класс.

Всего 7 кинематических пар в данном механизме.

Определяем степень подвижности механизма по формуле П.Л. Чебышева:

W=3n-2p₅-p₄,

где n=5 – число подвижных звеньев;

p₅=7 – число кинематических пар пятого класса;

p₄=0 – число кинематических пар четвертого класса.

Определяем класс механизма. Для этого разложим механизм на группы Ассура, на начальный механизм (W=1) состоящие из 1-го входного звена и

1-й кинематической пары. И простейшие структурные группы (W=0) состоящие из 2-х звеньев и 3-х кинематических пар.

Разложение механизма на группы Ассура и определение класса механизма выполнено согласно классификации Ассура – Артоболевского.

В таблице 1 приведен рычажный механизм V-образного двигателя внутреннего сгорания, разложенный на группы Аcсура (при разложении на группы Ассура следует обязательно соблюдать взаимное расположение звеньев).

Таблица 1

Структурное исследование механизма

№-№ звеньев	Схема структурной группы и механизма 1-го класса	Класс	Порядок	Вид
2,3		2	2	2
4,5		2	2	2
0,1		1	1	-

Класс механизма определяется наивысшим классом группы Ассура которая входит в состав механизма.

Рассматриваемый механизм 2-го класса.

Формула строения механизма запишется в следующем виде:

II(2,3)

I(0,1)

II(4,5)