Проектирование механизмов двухцилиндрового четырехтактного двигателя внутреннего сгорания - Производство и технологии курсовая работа

Главная

Производство и технологии
Проектирование механизмов двухцилиндрового четырехтактного двигателя внутреннего сгорания

Динамический анализ рычажного механизма по коэффициенту неравномерности движения. Силовое исследование рычажного механизма. Проектирование зубчатой передачи и планетарного редуктора. Проектирование и расчет кулачкового механизма и его составляющих.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
1. Динамический анализ рычажного механизма по коэффициенту неравномерности движения (графическая часть - лист №1)
2. Силовое исследование рычажного механизма (графическая часть - лист №2).
3. Проектирование зубчатой передачи и планетарного редуктора (графическая часть - лист №3)
4. Проектирование кулачкового механизма (графическая часть - лист №4)
Научной основой создания новых высокоэффективных, надежных машин и приборов и технологических линий является теория механизмов и машин - наука об общих методах исследования и проектирования.
В свете задач, стоящих перед машиностроительной промышленностью, особое значение приобретает качество подготовки высококвалифицированных инженеров. Современный инженер-конструктор должен владеть современными методами расчета и конструирования новых быстроходных автоматизированных и быстроходных машин. Рационально спроектированная машина должна удовлетворять социальным требованиям - безопасности обслуживания и создания наилучших условий для обслуживающего персонала, а также эксплуатационным, технологическим и производственным требованиям. Эти требования представляют собой сложный комплекс задач, которые должны быть решены в процессе проектирования новой машины.
Решение этих задач на начальной стадии проектирования состоит в выполнении анализа и синтеза проектируемой машины, а также в разработке ее кинематической схемы, обеспечивающей с достаточным приближением воспроизведение требуемого закона движения.
Для выполнения этих задач студент - будущий инженер - должен изучить основные положения теории механизмов и общие методы кинематического и динамического анализа и синтеза механизмов, а также приобрести навыки в применении этих методов к исследованию и проектированию кинематических схем механизмов и машин различных типов.
Поэтому наряду с изучением курса теории механизмов и машин в учебных планах предусматривается обязательное выполнение студентами курсового проекта по теории механизмов и машин. Проект содержит задачи по исследованию и проектированию машин, состоящих из сложных и простых в структурном отношении механизмов (шарнирно-рычажных, кулачковых, зубчатых и т.д.). Курсовое проектирование способствует закреплению, углублению и обобщению теоретических знаний, а также применению этих знаний к комплексному решению конкретной инженерной задачи по исследованию и расчету механизмов и машин; оно развивает у студента творческую инициативу и самостоятельность, повышает его интерес к изучению дисциплины и прививает навыки научно-исследовательской работы.
В данном курсовом проекте рассмотрены механизмы двухцилиндрового четырехтактного двигателя внутреннего сгорания, такие как:
планетарная ступень коробки передач;
I Динамический синтез рычажного механизма по коэффициенту неравномерности движения (графическая часть - лист № 1)
1.1 Построение планов положений для 12 положений ведущего звена и соответствующих им планов скоростей :
Масштаб планов положений м l = l OA / ( OA ) = 0,305 / 180 = 0,00169 м/мм.
U Z * Z ** = Z ** / Z * = 30 / 17 = 1,76 ;
n 1 = 240 · 9 = 2160 об/мин - частота вращения кривошипа 1.
Для каждого из 12 планов положений строится план скоростей.
V В = щ 1 l АВ = 226,08 0,0825 = 18,65 м/с,
где рад/с - угловая скорость вращения кривошипа 1.
Скорость точки С определим, решая графически систему векторных уравнений:
где V СВ - скорость движения точки С относительно точки В , V СВ СВ ;
V С 0 = 0 м/с - скорость точки С 0 , лежащей на стойке;
V СС 0 - скорость движения точки С относительно точки С 0 , V СС 0 O Х .
Скорость точки D определяется из пропорции:
Угловая скорость вращения шатуна 2:
Для определения скорости точки E графически решается система уравнений
где V ED - скорость движения точки E относительно точки D , V ED E D ;
V E 0 = 0 м/с - скорость точки E 0 , лежащей на стойке;
V EE 0 - скорость движения точки E относительно точки E 0 , V EE 0 O Y .
Угловая скорость вращения шатуна 4:
Масштаб планов скоростей м V = V B / ( p в ) = 18,65 / 50 = 0,373 м•c- 1 /мм.
1.2 Построение графика приведенного к ведущему звену момента инерции механизма в зависимости от угла поворота звена приведения для цикла установившегося движения
Приведенный момент инерции для каждого положения механизма определяется по формуле, [1], стр.337:
где m 2 , m 3 , m 4 и m 5 - соответственно массы звеньев 2, 3, 4 и 5, кг;
J S 1 , J S 2 , J S 4 - моменты инерции звеньев 1, 2 и 4, кг•м 2 ;
V S 2 , V S 4 - скорости центров масс звеньев 2 и 4, м/с.
Результаты расчетов занесены в таблицу 1:
Масштабные коэффициенты построения графика:
м J = J П MAX / y MAX = 0,042 / 80 = 0,000525 кг•м 2 /мм;
м ц = 2 • р / L = 2 • 3,14 / 180 = 0,0349 рад/мм.
Ось ординат направим горизонтально, т.е. строим график повернутым на 90?.
1.3 Определение сил давления газов в первом и втором цилиндрах
Максимальная сила, действующая на поршень:
1. 4 Построение графика моментов движущих сил и сил сопротивления, приведенных к ведущему звену, в зависимости от угла поворота звена приведения для цикла установившегося движения
Приведенный к ведущему звену момент движущих сил определяется по формуле
где Р П Д - приведенная к ведущему звену движущая сила, Н;
где Р ПУ - приведенная уравновешивающая сила, которая определяется построением рычага Жуковского для каждого положения механизма.
М П Д считается положительным, если он направлен в сторону вращения ведущего звена, и отрицательным - в противном случае.
Результаты расчетов занесены в таблицу 2:
Масштаб графика моментов м М = М П Д MAX / y MAX = 5264 / 90 = 58,5 Н•м/мм.
Масштаб углов м ц = 2 • р / L = 2 • 3,14 / 180 = 0,0349 рад/мм.
График работы движущих сил А Д получается путем графического интегрирования графика М П Д .
Соединяя конечные точки графика А Д прямым отрезком, получим график работы сил сопротивления А С , из которого графическим дифференцированием строится график момента сил сопротивления М ПС .
Масштаб графика работ м А = м М • м ц •Н 1 = 58,5 • 0,0349 • 50 = 102,05 Дж/мм.
1.5 Построение графика изменения кинетической энергии
График изменения кинетической энергии Д Т ( ц ) строится путем вычитания из графика А Д работы движущих сил графика А С работы сил сопротивления.
Масштаб графика изменения кинетической энергии м Т = м А = 102,05 Дж/мм.
1.6 Построение диаграммы «Энергия-Масса» (диаграммы Виттенбауэра)
Диаграмма Виттенбауэра строится путем исключения угла поворота ц из графиков J П ( ц ) и Д Т ( ц ).
1.7 Определение величины момента инерции маховика, обеспечивающего движение с заданным коэффициентом неравномерности движения
Углы наклона касательных к диаграмме Виттенбауэра, [2], стр.137:
Касательные отсекают на оси ординат графика Д Т = f ( J П ) отрезок длиной ( kl ) = 56 мм.
где g = 9,81 м/с 2 - ускорение свободного падения;
г = 7,3 • 10 4 Н / м 3 - удельный вес маховика из чугуна;
ш = 0,1 - коэффициент ширины обода;
о = 0,15 - коэффициент высоты обода.
Ширина обода b = ш • D = 0,1 • 0,73 = 0,073 м, принимаем b = 73 мм.
Высота обода h = о • D = 0,15 • 0,73 = 0,1095 м, принимаем h = 110 мм.
II Силовое исследование рычажного механизма (графическая часть - лист №2)
2.1 Построение для заданного положения схемы механизма, плана скоростей и плана ускорений. Определение ускорений центров масс и угловых ускорений звеньев (для 4-го положения механизма).
Порядок построения плана скоростей изложен в п. 1.1.
а В = щ 1 2 • l АВ = 226 2 • 0,0825 = 4213,8 м/с 2 .
Для определения ускорения точки С необходимо решить систему векторных уравнений:
где а СВ n - нормальное ускорение точки С относительно точки В , a СВ n || СВ ;
а СВ n = щ 2 2 • l СВ = 31,8 2 • 0,305 = 308 м/с 2 ;
а СВ ф - тангенциальное ускорение точки С относительно точки В , а СВ ф СВ ;
а СС 0 r - релятивное ускорение движения точки С относительно точки С 0 , а СС 0 r О X .
Ускорение точки D определяется из пропорции:
Масштаб плана ускорений м а = а А / ( а ) = 4213,8 / 200 = 21,1 м/с 2 •мм
После построения плана ускорений определяются величины ускорений умножением длин их векторов на масштаб м а .
2. 2 Определение главных векторов и главных моментов сил инерции звеньев
Таким образом, определены величины F И и М И для звеньев механизма:
Р И 2 = m 2 • a S2 = 3 • 3291,6 = 9874,8 H;
Р И 3 = m 3 • a S3 = 0,915 • 2658,6 = 2432,6 H;
Р И 4 = m 4 • a S 4 = 2,5 • 2721,9 = 6804,8 H;
Р И 5 = m 5 • a S5 = 0,915 • 1899 = 1738 H;
M И 2 = J S 2 • е 2 = 0,047 • 12106,6 = 569 H•м;
M И 4 = J S 4 • е 4 = 0,026 • 11225,2 = 291,9 H•м.
2.3 Определение реакций в кинематических парах механизма методом планов сил . Структурная группа 4-5:
Для определения тангенциальной составляющей реакции R 2 4 ф составляется уравнение моментов всех сил, действующих на звено 4, относительно точки Е :
Для определения реакций R 2 4 n и R 05 строится план сил по условию равновесия структурной группы:
Масштабный коэффициент построения плана:
2.4 Определение реакций в кинематических парах механизма методом планов сил . Структурная группа 2-3 :
Для определения тангенциальной составляющей реакции R 12 ф составляется уравнение моментов всех сил, действующих на звено 2, относительно точки С :
Для определения реакций R 03 и R 12 n составляется план сил по условию равновесия структурной группы:
Масштабный коэффициент построения плана сил:
Для определения уравновешивающей силы Р У составляется уравнение моментов всех сил, действующих на звено 1, относительно точки А :
Уравновешивающий момент М У = Р У • l OA = 52427 • 0,0825 = 4325,2 Н•м.
Для определения реакции R 01 строится план сил по условию равновесия структурной группы:
2. 5 Определение уравновешивающего момента на ведущем звене механизма методом рычага Н.Е. Жуковского
Моменты сил инерции, действующие на звенья 2 и 4, заменяются парами сил, приложенных в концах звеньев:
Составляется уравнение моментов всех сил относительно полюса Р плана скоростей:
Уравновешивающий момент М У = Р У • l OA = 51269• 0,00825 = 4229,7 Н•м.
Разница со значением М У , полученным в результате силового анализа, составляет 1,7%, что вполне допустимо.
III Проектирование зубчатой передачи и планетарного редуктора
3.1 Выбор коэффициентов смещения инструментальной рейки, обеспечивающих требуемые свойства передачи:
По данным ([3], стр. 66-68) определены коэффициенты смещения:
3 .2 Расчет геометрических параметров зубчатых колес и передачи
r 1 = ( m • Z a ) / 2 = (4 • 17) / 2 = 34 мм
r 2 = ( m • Z b ) / 2 = (4 • 30) / 2 = 60 мм
r b 1 = r 1 • cosб = 34 • cos20? = 32 мм
r b 2 = r 2 • cosб = 60 • cos20? = 56,4 мм
Толщины зубьев по делительным окружностям
S 1 = m • ( р / 2 + 2 • X 1 • tg 20? ) = 4 • (3,14/2 + 2 • 0,968 • tg20?) = 9,1 мм
S 2 = m • ( р / 2 + 2 • X 2 • tg 20? ) = 4 • (3,14/2 + 2 • 0,495 • tg20?) = 7,7 мм
б щ =26?50ґ- по номограмме ([3], стр. 44)
r W 1 = r 1 • cos б / cos б W = 34 • cos 20? / cos 26?50' = 35,8 мм
r W 2 = r 2 • cos б / cos б W = 60 • cos 20? / cos 26?50' = 63,2 мм
a W = r W 1 + r W 2 = 35,8 + 63,2 = 99 мм
r f 1 = r 1 - 1,25 • m + X 1 • m = 34 - 1,25 • 4 + 0,968 • 4 = 32,9 мм
r f 2 = r 2 - 1,25 • m + X 2 • m = 60 - 1,25 • 4 + 0,495 • 4 = 56,98 мм
r a 1 = a W - r f 2 - 0,25 • m = 99 - 56,98 - 0,25 • 4 = 41,05 мм
r a 2 = a W - r f 1 - 0,25 • m = 99 - 32,9 - 0,25 • 4 = 65,15 мм
Шаг зацепления по делительной окружности
Определение коэффициента перекрытия
б a1 = arccos ( r b1 / r a1 ) = arccos (32 / 41,05) = 38,78є
б a2 = arccos ( r b2 / r a2 ) = arccos (56,4 / 65,15) = 30°
3 . 3 Расчет планетарного механизма
Задаваясь значением х = 30 / 41 , находим величину у = х ·(- U 16 ( H ) ) = 3 ;
где к - число сателлитов, определяем количество зубьев z 3 на сателлите 3:
Z 3 = 164 · a ; Z 4 = y · Z 3 = 492а ;
из равенства (х + 1)· Z 2 · q = Z 4 - Z 3 находим величину Z 2 :
Z 2 = 328 · 41 a / 71 , Принимая а = 1/2 , получаем:
Z 1 = 69 ; Z 2 = 95 ; Z 3 = 82 ; Z 4 = 246 .
Полученные числа зубьев удовлетворяют условиям соосности, соседства и сборки, а также требования наименьших габаритов механизма.
Расчет размеров колес планетарного механизма
Масштаб построения схемы механизма м l = 0,0041 м/мм
Масштаб построения картины линейных скоростей
Масштаб построения картины угловых скоростей
IV Проектирование кулачкового механизма
4.1 Построение графика первой производной и перемещения толкателя в зависимости от угла поворота кулачка. Определение масштабов построения.
После построения графиков рассчитываются масштабные коэффициенты:
Масштаб графика перемещения толкателя
Для определения оптимального размера кулачкового механизма производятся необходимые графические построения (см. лист №4).
Из построения R MIN = 0,04728 м = 47 мм.
4.2 Построение профиля кулачка по заданному закону движения выходного звена
Список использованной литературы:
Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин: Учебник для втузов. - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1988. - 640 с.
Курсовое проектирование по теории механизмов и машин: Учебное пособие для инж.-техн. спец. вузов. / В. К. Акулич, П.П.Анципорович и др.; Под общ. ред. Г.Н. Девойно. - Минск: Выш. шк., 1986. - 825 с.
Курсовое проектирование по теории механизмов и машин: Учебное пособие для инж.-техн. спец. вузов. / Кореняко А.С. и др. - Киев: Вища школа, 1970. - 332 с.
Сборник задач по теории механизмов и машин. / И. И. Артоболевский, Б. В. Эдельштейн. - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1973. - 256 с.
Проведение структурного, кинематического, кинетостатического и динамического исследования рычажного механизма двигателя с маховиком и зубчатым приводом. Проектирование и расчет зубчатой пары, планетарного редуктора и маховика согласно прилагаемым схемам. курсовая работа [73,4 K], добавлен 17.12.2010
Структурный анализ механизма, определение угловых скоростей и ускорений звеньев. Силовой анализ рычажного механизма, определение сил инерции, расчет кривошипа. Геометрический расчет зубчатой передачи, проектирование планетарного и кулачкового механизмов. курсовая работа [387,7 K], добавлен 08.09.2010
Структурный анализ шарнирно-рычажного механизма. Построение планов положений, скоростей и ускорений. Диаграмма перемещения выходного звена механизма, графическое дифференцирование. Силовое исследование механизма. Проектирование кулачкового механизма. курсовая работа [528,0 K], добавлен 20.01.2015
Синтез и анализ рычажного механизма. Силовой анализ механизма: расчёт кривошипа, определение мощностей. Геометрический расчет зубчатой передачи. Проектирование планетарного редуктора. Синтез и анализ кулачкового механизма. Результаты работы программы. курсовая работа [439,5 K], добавлен 29.10.2009
Кинематическое исследование рычажного механизма. Силы реакции и моменты сил инерции с использованием Метода Бруевича. Расчет геометрических параметров зубчатой передачи. Синтез кулачкового механизма с вращательным движением и зубчатого редуктора. курсовая работа [1,3 M], добавлен 10.01.2011
Структурный и силовой анализ рычажного механизма, его динамический синтез, планы положения и скоростей. Кинематическая схема планетарного редуктора, расчет и построение эвольвентного зацепления. Синтез кулачкового механизма, построение его профиля. курсовая работа [472,2 K], добавлен 27.09.2011
Разработка чертежей рычажного механизма долбежного станка. Проектирование кулачкового механизма. Определение угловых скоростей и ускорений. Расчет сил инерции и сил тяжести. Построение кинематических диаграмм и определение масштабных коэффициентов. курсовая работа [157,7 K], добавлен 30.01.2016
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Проектирование механизмов двухцилиндрового четырехтактного двигателя внутреннего сгорания курсовая работа. Производство и технологии.
Аудит кредитных операций
Дипломная работа по теме Анализ ассортимента и качества выпускаемой обуви, технического уровня и организации производства на потоке по производству мужской обуви
Реферат На Тему Основы Принятия Решений В Федеративном Государстве
Дипломная работа: Основные характеристики малых предприятий. Скачать бесплатно и без регистрации
Контрольная работа по теме Логистика в российской экономике
Сочинение 3 Класс Первый
Реферат: Экономическая система Давида Рикардо
Учебное пособие: Методические указания по выполнению курсовой работы для магистрантов первого года обучения, направление
Реферат На Тему Страх И Депрессия
Реферат по теме Физические упражнения для беременных
Реферат: Н. Ф. Проскурин Работа допущена к защите
Реферат по теме Русское масонство
Бахтин Собрание Сочинений
Реферат: Конфликтные ситуации в работе туристских фирм
Дипломная работа по теме Особенности термического режима рек
Курсовая работа по теме Методика ознайомлення дітей молодшого дошкільного віку з величиною предметів
Дипломная Работа На Тему Организация Исследования Запаховых Следов Человека В Органах Внутренних Дел
Сочинение На Тему Книга Ключ К Знаниям
Курсовая работа по теме Технологія транспортно-едиційної роботи
Реферат: Человек и война. Скачать бесплатно и без регистрации
Товароведная характеристика фотоаппаратов - Маркетинг, реклама и торговля курсовая работа
Полезные свойства и особенности применения кефирных грибков в молочной промышленности - Кулинария и продукты питания курсовая работа
Development of Composite Insulators for Overhead Lines - Иностранные языки и языкознание реферат