ГОУ ВПО «Пензенский государственный университет
архитектуры и строительства»
Автомобильно-дорожный институт
Кафедра механизации и автоматизации производства
Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту по тмм
на тему
Проектирование и исследование механизмов транспортных машин
Выполнил:
Проверил: Сёмов И.Н.
Пенза 2012
ГОУ ВПО «ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
АРХИТЕКТУРЫ И СТРОИТЕЛЬСТВА»
КАФЕДРА «МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА»
ЗАДАНИЕ № 03-___
НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ ПО ТЕОРИИ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН
Выдано ______________ студенту _________________________
_______________________________________________________
на тему «Проектирование и исследование
транспорнтых машин»
На рисунке 1а показан кривошипно-ползунный механизм двухцилиндрового четырехтактного двигателя внутреннего сгорания, в котором возвратно-поступательное движение поршней 3 и 5 преобразуется во вращательное движение кривошипа 1. В двигателе динамический цикл равен двум оборотам коленчатого вала (кривошипа 1) и сдвинут по фазе на угол 180°, т. е. если в цилиндре В происходит сжатие, то в цилиндре D — всасывание, в цилиндре В — рабочий ход (расширение), в цилиндре D — выпуск и т. д.
Указания.
За начало отсчета следует принять то
положение механизма, при котором ползун
3
(поршень) находится в нижней мертвой
точке. Кинематические диаграммы построить
для ползуна 3
(точки
В).
Центры масс звеньев 1,
2,
4
расположить соответственно в точках
S1,
S2,
S4,
а звеньев 3
и 5
–
в точках В
и D
Положение точек S2
и S4
найти из условия:
.
Моменты инерции шатунов 2 и 4 относительно
осей, проходящихчерез
центры масс S2
и
S4
перпендикулярно плоскости движения,
определять по формуле
(здесь
т
—
масса шатуна,кг; l—
длина шатуна, м).
Индикаторную
диаграмму построить с учетом данных
таблиц 2 и 3. Давления впуска и выпуска
принять равными атмосферному,
т.е.
..
Геометрический расчет зубчатой передачи
выполнить для колес 1,
2.
Принять
массу кривошипа т1
=
12 кг.
г
д
в
Рисунок 1 – Механизмы транспортных машин: а-схема рычажного механизма двигателя; б-индикаторная диаграмма двигателя (фазы индикаторной диаграммы: ао-впуск; оb-сжатие; bcdz-сгорание топлива; zo-расширение; oe-выпуск); в - схема зубчатого механизма (1…4-зубчатые колеса; Н-водило); г - схема кулачкового механизма привода выпускного клапана; д - закон движения толкателя
Таблица 1 – Исходные данные
|
Параметры |
Обозначение |
Варианты значений | |||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 | ||
|
Размеры звеньев рычажного механизма, м |
|
0,095 |
0,09 |
0,065 |
0,098 |
0,1 |
0,1 |
0,089 |
0,09 |
0,089 |
0,065 |
|
|
0,33 |
0,36 |
0,24 |
0,37 |
0,42 |
0,41 |
0,35 |
0,36 |
0,32 |
0,24 | |
|
Частота вращения кривошипа, мин-1 |
|
1000 |
1100 |
1500 |
1600 |
1650 |
1700 |
1200 |
1100 |
1600 |
1500 |
|
Номера положений механизмов для построения планов ускорений |
- |
0/3/8 |
0/1/9 |
0/4/9 |
6/8/10 |
1/5/8 |
0/5/10 |
6/8/0 |
2/7/11 |
1/6/11 |
0/4/9 |
|
Максимальное индикаторное давление, МПа |
|
5,8 |
5,4 |
2,4 |
5,4 |
4,4 |
5,8 |
5,4 |
7 |
6 |
2,4 |
|
Диаметры цилиндров, мм |
|
120 |
125 |
65 |
160 |
145 |
120 |
125 |
150 |
160 |
65 |
|
Массы звеньев, кг |
|
2,9 |
4,2 |
4,2 |
4,2 |
4,5 |
5 |
4,3 |
4,6 |
3,8 |
4,2 |
|
Массы звеньев, кг |
|
3 |
3,5 |
5,0 |
3,8 |
4,2 |
4,8 |
4 |
4 |
3,6 |
5,0 |
|
Моменты инерции кривошипа относительно оси О, кгм2 |
|
0,01 |
0,011 |
0,08 |
0,011 |
0,009 |
0,011 |
0,01 |
0,012 |
0,009 |
0,08 |
|
Положение кривошипа при силовом расчете механизма, град |
|
30 |
60 |
120 |
120 |
150 |
120 |
240 |
270 |
300 |
120 |
|
Коэффициент неравномерности движения механизма |
|
0,05 |
0,04 |
0,04 |
0,03 |
0,04 |
0,03 |
0,05 |
0,04 |
0,05 |
0,04 |
|
Числа зубьев колес 4 и 5 |
|
14 |
13 |
12 |
15 |
11 |
14 |
12 |
14 |
13 |
12 |
|
|
22 |
26 |
25 |
28 |
22 |
28 |
15 |
26 |
26 |
25 | |
|
Частота вращения вала, мин-1 |
|
800 |
860 |
870 |
880 |
890 |
900 |
910 |
560 |
700 |
870 |
|
Ход толкателя в кулачковом механизме, мм |
|
12 |
13 |
28 |
10 |
14 |
28 |
15 |
12 |
11 |
28 |
|
Фазовые углы поворота кулачка, град |
|
65 |
65 |
112 |
55 |
120 |
60 |
140 |
60 |
62 |
112 |
|
|
106 |
100 |
108 |
55 |
56 |
49 |
90 |
35 |
120 |
108 | |
|
|
0 |
20 |
50 |
20 |
0 |
60 |
10 |
10 |
0 |
50 | |
|
Допускаемый угол давления в кулачковом механизме, град |
|
30 |
28 |
45 |
25 |
30 |
30 |
45 |
25 |
30 |
45 |
|
Модуль зацепления, мм |
|
25 |
20 |
20 |
25 |
25 |
20 |
20 |
25 |
20 |
20 |
|
Частота вращения кривошипа, мин-1 |
|
85 |
80 |
85 |
90 |
90 |
90 |
85 |
85 |
90 |
85 |
Таблица 2 – Данные для построения индикаторной диаграммы (зависимости давления газа в цилиндре от перемещения поршня)
|
Отношение
текущего значения перемещения поршня
I
к максимальному значению:
|
0 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1 | |
|
Отношение
текущего значения давления газа к
максимальному
|
Движение поршня I вниз
|
0 |
0,09 |
0,13 |
0,17 |
0,25 |
0,33 |
0,43 |
0,57 |
0,8 |
1 |
1 |
|
Движение поршня I вверх
|
0 |
0,02 |
0,04 |
0,06 |
0,09 |
0,13 |
0,18 |
0,25 |
0,34 |
0,45 |
0,7 | |
Таблица 3 – Циклограмма двигателя
|
Цилиндр |
Угол поворота коленчатого вала, град | |||
|
0 90 180 270 360 450 540 630 720 | ||||
|
Правый I |
Сжатие |
Расширение |
Выпуск |
Всасывание |
|
Левый II |
Всасывание |
Сжатие |
Расширение |
Выпуск |
Курсовой проект включает в себя:
Расчетно-пояснительную записку (45…55 листов);
Лист №1 (формат А1)-Структурный анализ и кинематические исследования механизма;
Лист №2 (формат А1)-Силовой (кинетостатический) анализ механизма;
Лист №3 (формат А1)-Синтез кулачкового механизма;
Лист №4 (формат А1)-Синтез планетарного механизма и зубчатой передачи.
Задание выдал
канд. техн. наук,
доцент _________________________________ И.Н. Сёмов