
- •Курсовое проектирование по теории механизмов и машин Учебное пособие к курсовому проектированию по дисциплине “Теория механизмов и машин”
- •Введение
- •1. Объем и содержание курсового проекта
- •1.2. Объем курсового проекта
- •1.3. Этапы выполнения курсового проекта
- •2. Методические указания по выполнению курсового проекта
- •2.1. Структурный анализ главного механизма
- •2.2. Кинематический анализ главного механизма
- •2.3. Анализ и синтез зубчатого механизма
- •2.4. Силовой расчет главного механизма.
- •2.5. Выбор приводного асинхронного электродвигателя
- •2.6. Исследование движения машинного агрегата под действием заданных сил
- •2.7. Синтез кулачкового механизма
- •2.8. Оформление расчетно-пояснительной записки и чертежей
- •3. Защита проекта
- •Вступление
- •Раздел 1. Структурный анализ главного механизма. Цель – определение степени подвижности механизма, количества начальных звеньев и структурных групп Ассуpа.
- •1. Структурный анализ главного механизма.
- •2.6. Определение угловых скоростей и угловых ускорений
- •3. Анализ и синтез зубчатого механизма
- •4. Силовой расчет главного механизма
- •4.1. Силовой расчет для положения 2 (рабочий ход)
- •4.2. Силовой расчет для положения 7 (холостой ход)
- •5. Выбор приводного асинхронного электродвигателя
- •6.2. Приведение масс машинного агрегата
- •6.3. Определение приведенного момента двигателя
- •6.4. Определение закона движения звена 1
- •7. Синтез кулачкового механизма
- •7.1. Определение закона движения толкателя
- •7.2. Определение основных параметров кулачкового механизма
- •7.4. Определение жесткости замыкающей пружины
- •Список литературы
- •Содержание
5. Выбор приводного асинхронного электродвигателя
5.1. Определение работы силы полезного сопротивления
Работу сил
полезного сопротивления определяем
по площади диаграммы сил полезного
сопротивления (рис. 3). В рассматриваемом
случае площадь представим как сумму
площадей прямоугольника со сторонами:
P =
1750 Н,
=100⋅0,002=0,2
м и треугольника
∆abc,
у которого (bc)
= 3250 Н, (ac)
= 62⋅0,002
= 0,124 м.
5.2. Определение мощности приводного двигателя
Мощность приводного двигателя (N)
где
– время одного оборота звена1;
– КПД зубчатой передачи;
– КПД главного механизма.
5.3. Выбор приводного электродвигателя
По каталогу асинхронных электродвигателей выбираем электродвигатель 4АХ80А4У3 [3].
N
=1,1 кВт – мощность электродвигателя;
об/мин
– синхронное число оборотов;
об/мин
– номинальное число оборотов;
– момент инерции ротора электродвигателя.
6. Исследование движения машинного агрегата под действием заданных сил
6.1. Приведение сил главного механизма
Приведенный к
звену 1
момент
сил полезного сопротивления (
)
и сил тяжести определяем по формуле
для семи положений механизма (табл. 4).
Таблица 4
|
0 |
45 |
90 |
135 |
180 |
240 |
300 |
360 |
|
1750 |
1750 |
1750 |
4000 |
5000 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
0,5 |
0 |
-0,5 |
-1 |
-0,4 |
0,4 |
1 |
|
103 |
-30,18 |
-174 |
-419 |
-103 |
-44,19 |
44,19 |
103 |
По найденному
значениюстроим график зависимости
=
(
),
(прил. А, лист 3).
6.2. Приведение масс машинного агрегата
6.2.1. Приведенный
к звену 1
момент инерции главного механизма
определяем
по формуле,
для семи положений механизма (смотри табл. 5).
Таблица 5
|
0 |
45 |
90 |
135 |
180 |
240 |
300 |
360 |
|
0,93 |
1,6 |
3,46 |
2,9 |
0,93 |
2,71 |
2,4 |
0,93 |
По результатам
построен на листе 2 график
=
(
).
6.2.2. Приведем массы звеньев зубчатой передачи и ротора электродвигателя к звену 1:
+0,0009}+0,011=34,82,кг.м2
где
к - число сателлитов.
Моменты инерции зубчатых колес определены по формуле
где
–
масса колеса;
–
радиус делительной окружности.
b
= 0,05 м –
ширина венца зубчатого колеса;
– удельный вес стали.
Скорость оси сателлита
где
Угловая скорость
блока сателлитов
определена с использованием метода
инверсии:
.
6.3. Определение приведенного момента двигателя
Предполагаем, что
приведенный момент двигателя
на рабочем участке механической
характеристики электродвигателя можно
описать параболой
,
гдеА
и В
– некоторые постоянные величины, которые
определим по формулам
где
–
приведенный к звену1
номинальный момент на роторе
электродвигателя;
–приведенная к
звену 1
синхронная угловая скорость
электродвигателя;
–приведенная к
звену 1
номинальная угловая скорость
электродвигателя.
6.4. Определение закона движения звена 1
Закон движения
звена 1
определяем, используя формулу
где i
= 1, 2, ... 20 – индекс соответствует номеру
положения кривошипа;
–
угловой шаг.
Задавшись
,
последовательно ведем расчет для
i = 1, 2, ...20 на
первом обороте кривошипа, а затем,
приняв для начала нового оборота
где
– значение в конце предыдущего оборота,
определяем
для второго оборота. Расчет заканчиваем
тогда, когда
для какого-то номераi
совпадет с
при таком жеi
предыдущего оборота. Совокупность
найденных ω
между этими значениями
последовательных оборотов кривошипа
и дает значенияω
при установившемся движении. Результаты
расчетов сведены в табл. 6. Значения
и
взяты из графиков
и
.
i |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
8,33 |
8,30 |
8,23 |
8,13 |
7,99 |
7,89 |
7,87 |
7,76 |
7,63 |
7,58 |
7,63 |
i |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
|
|
7,7 |
7,77 |
7,79 |
7,87 |
7,97 |
8,08 |
8,17 |
8,25 |
8,29 |
8,33 |
|
Таблица 6
Искомые значения
ω
выделены в табл. 7. По этим значениям
построен график зависимости
(прил. А, лист 2).
Из графика находим:
=7,58
;
=8,33
;
.
Коэффициент неравномерности хода машины
.
Таблица 7
i п/п |
|
|
|
|
|
|
1 |
35,84 |
36,11 |
103 |
60 |
8,04 |
8,30 |
2 |
36,11 |
36,61 |
60 |
-20 |
8,08 |
8,23 |
3 |
36,61 |
37,11 |
-20 |
-70 |
8,04 |
8,13 |
4 |
37,11 |
38,11 |
-70 |
-140 |
7,94 |
7,99 |
5 |
38,11 |
38,51 |
-140 |
-174 |
7,87 |
7,89 |
6 |
38,51 |
38,31 |
-174 |
-300 |
7,85 |
7,87 |
7 |
38,31 |
37,91 |
-300 |
-410 |
7,75 |
7,76 |
8 |
37,91 |
37,11 |
-410 |
-380 |
7,62 |
7,628 |
9 |
37,11 |
36,21 |
-380 |
-240 |
7,58 |
7,58 |
10 |
36,21 |
35,91 |
240 |
-110 |
7,63 |
7,63 |
11 |
35,91 |
36,51 |
-110 |
-80 |
7,7 |
|
12 |
36,51 |
37,11 |
-80 |
-70 |
7,77 |
|
13 |
37,11 |
37,91 |
-70 |
-60 |
7,79 |
|
14 |
37,91 |
38,01 |
-60 |
-20 |
7,87 |
|
15 |
38,01 |
37,91 |
-20 |
10 |
7,97 |
|
16 |
37,91 |
37,51 |
10 |
30 |
8,08 |
|
17 |
37,51 |
37,01 |
30 |
50 |
8,17 |
|
18 |
37,01 |
36,41 |
50 |
80 |
8,25 |
|
19 |
36,41 |
36,11 |
80 |
100 |
8,29 |
|
20 |
36,11 |
35,8 |
100 |
103 |
8,33 |
|
21 |
35,80 |
35,84 |
103 |
103 |
8,32 |
|