Белорусский Национальный Технический Университет

Кафедра “Теория механизмов и машин”

Исследование динамической нагруженности машинного агрегата

автобуса с одноцилиндровым двухтактным двигателем

внутреннего сгорания

Курсовой проект (пояснительная записка)

Разработал:

Группа:

Руководитель: Кудин В.В.

Минск 2011

Исследование динамической нагруженности машинного агрегата

автобуса с одноцилиндровым двухтактным двигателем

внутреннего сгорания

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

(пояснительная записка)

Содержание

1 Описание работы машины и исходные данные для проектирования 8

2 Исследование динамики машинного агрегата 12

3 Динамический синтез и анализ машинного агрегата 15

по заданному коэффициенту неравномерности движения δ 15

3.1 Задачи динамического синтеза и анализа машинного агрегата 15

3.2 Структурный анализ рычажного механизма 15

3.3 Определение размеров звеньев рычажного механизма 17

3.4 Определение кинематических характеристик рычажного механизма 19

3.4.1 Графический метод решения 19

3.4.1.1 Построение плана положений механизма 19

3.4.1.2 Построение плана аналогов скоростей и определение первых передаточных функций механизма 20

3.4.2 Аналитический метод решения 22

3.4 2.1 Составление схемы алгоритма расчета кинематических 22

характеристик механизма 22

3.4.2.2 Расчет кинематических характеристик рычажного механизма 23

3.5 Выбор динамической модели и её обоснование 27

3.6 Построение индикаторной диаграммы и расчет движущей силы для всех положений механизма 28

3.7 Расчет приведенного момента движущих сил в двух 29

контрольных положениях 29

3.8 Построение графика приведенных моментов движущих сил и сил сопротивления 30

3.10 Построение графика изменения работы движущих сил и сил сопротивления 32

3.11 Расчет переменной составляющей приведенного момента инерции 32

3.12 Построение графика переменной составляющей приведенного момента инерции 34

3.13 Расчёт известной части постоянной составляющей приведенного 34

момента инерции 34

3.14 Составление схемы алгоритма по определению постоянной 35

составляющей приведенного момента инерции по методу Н.И. Мерцалова 35

3.15 Определение момента инерции маховика 37

и его параметров 37

3.16 Составление схемы алгоритма по определению закона движения звена приведения ω₁(t) 38

39

3.17 Построение графика изменения угловой скорости звена приведения 40

3.18 Составление схемы алгоритма по определению закона движения звена приведения ε₁(t) 40

3.19 Построение графика изменения углового ускорения звена приведения 41

3.20 Построение графика кинематических характеристик рычажного механизма 42

3.21 Построение графика изменения кинетической энергии машины 43

3.22 Анализ и выводы по разделу 43

4 Динамический анализ рычажного механизма 44

4.1 Задачи динамического анализа и методы их решения 44

4.2 Кинематический анализ рычажного механизма в контрольном положении №3 44

4.2.1 Построение плана положения механизма 44

4.2.2 Построение плана скоростей и расчёт скоростей точек и звеньев механизма 45

4.2.3 Построения планов ускорений и расчёт ускорений точек и звеньев механизма 46

4.2.4 Аналитическое определение скоростей и точек звеньев механизма 48

4.3 Определение сил, действующих на звенья механизма 49

4.4 Силовой расчёт механизма (методом кинетостатики) 50

4.4.1 Построение плана положений группы Ассура (2;3) и определение динамических реакций в кинематических парах 50

4.4.3 Построение плана положения механизма 1 класса 53

4.4.4 Построение плана сил входного звена и определение реакции 54

4.4.5 Определение уравновешивающего момента 54

4.5 Составление схемы алгоритма аналитического определения динамических реакций в группе Асура (2;3) и в механизме 1 класса 55

4.6 Кинематический анализ рычажного механизма в контрольном положении №9 58

4.6.1 Построение плана положения механизма 58

4.6.2 Построение плана скоростей и расчёт скоростей точек и звеньев механизма 58

4.6.3 Построения планов ускорений и расчёт ускорений точек и звеньев механизма 60

4.6.4 Аналитическое определение скоростей и точек звеньев механизма 61

4.7 Определение сил, действующих на звенья механизма 62

4.8 Силовой расчёт механизма (методом кинетостатики) 63

4.8.1 Построение плана положений группы Ассура (2;3) и определение динамических реакций в кинематических парах 64

4.8.2 Построение плана положения механизма 1 класса 66

4.8.3 Построение плана сил входного звена и определение реакции 66

4.8.4 Определение уравновешивающего момента 67

4.9 Составление схемы алгоритма аналитического определения динамических реакций в группе Асура (2;3) и в механизме 1 класса 67

4.10 Выводы по разделу 71

5 Динамический синтез кулачкового механизма 72

5.1 Постановка задачи динамического синтеза кулачкового механизма 72

5.2 Выбор исходных данных для проектирования механизма 72

Исходные данные, необходимые для проектирования кулачкового механизма заносим в таблицу 5.1. 72

73

5.3 Составление схемы алгоритма расчёта кинематических характеристик толкателя 73

Аналог скорости движения толкателя определяется по уравнению: 74

5.4 Расчет значений перемещения толкателя, его аналогов скорости и ускорения для 2-х контрольных положений 75

5.5. Определение экстремальных значений аналогов скорости и ускорения толкателя на фазах удаления и возвращения, а также соответствующих им перемещений 76

5.6 Построение совмещенной диаграммы и определение основных размеров механизма из условия максимально допустимого угла давления 76

5.6. Построение кинематической диаграммы движения толкателя 77

5.7 Построение профиля кулачкового механизма 78

5.7.1 Построение центрового профиля кулачка 78

Используем графический способ построения центрового профиля кулачка по точкам, применяя метод обращения движения. В соответствии с этим методом кулачок в обращенном движении остается неподвижным, а толкатель обкатывается по кулачку, вращаясь в направлении, противоположном вращению кулачка, все время касаясь окружности радиуса е. 78

5.7.2 Определения радиуса ролика толкателя, построение действительного профиля кулачка 78

5.8 Определение угла давления и построение графика зависимости угла давления от угла поворота кулачка 79

5.10 Составление схемы алгоритма расчета полярных и декартовых координат центрового профиля кулачка 81