Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени государственный технический университет

имени Н.Э. Баумана









Кафедра «Теории механизмов и машин»








РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ

ЗАПИСКА



к курсовому проекту на тему:




«Проектирование и исследование механизмов прокатного стана.»























Студент: Актуганов М.Б.

Группа: МТ6-52


Руководитель проекта: Кузенков В.В.



Москва. 2007 г.



Реферат.


В расчетно-пояснительной записке проведено проектирование механизма прокатного стана, определение действующих силовых факторов, исходя из закона его движения, расчет силовых факторов, действующих в кинематических парах механизма с учетом геометрии масс звеньев; проектирование цилиндрической эвольвентной зубчатой передачи, планетарного редуктора, расчет и исследование кулачкового механизма с поступательно движущимся толкателем.

Объем данной записки 38 страниц, на которых находится техническое задание, описание проекта, заключение и список используемой литературы.


Содержание.


Техническое задание………………………………………………………………4

Исходные данные………………………………………………..….….…………8

1. Проектирование рычажного механизма и определение закона движения его начального звена ……………………..…………………………………………...9

1.1. Проектирование кинематической схемы рычажного механизма ……….9

1.2. Выбор динамической модели механизма ………………….……………..10

1.3 Определение кинематических передаточных функций(аналогов скоростей)……………………………………………………………………….…10

1.4. Определение суммарного приведенного момента инерции механизма ..11

1.5 Определение суммарного приведенного момента ………………….…....12

1.6 Построение графика суммарной работы ………………………………….13

1.7 Определение угловой скорости и углового ускорения звена приведения.14

1.8. Расчет электродвигателя…………………………………………………….16

2. Силовой расчет механизма…………………….…..…………………….……..19

2.1. Цели и задачи силового расчета……………………………………..…….19

2.2. Определение скоростей и ускорений звеньев и кинематических пар. ….19

2.2.1. Построение плана скоростей………………………….…………...…..19

2.2.2. Построение плана ускорений……………………………..…………...20

2.3. Нахождение главных векторов сил и моментов инерции…………….….21

2.4. Нахождение неизвестных сил и моментов..... ……………………..……..21

3.Проектирование цилиндрической эвольвентной зубчатой

передачи и планетарного редуктора………………………………………………25

3.1. Цели и задачи расчета эвольвентного зацепления...……………………....25

3.2. Проектирование зубчатой передачи......... …………….……………..…….25

3.2.1 Исходные данные…………………………………………………..…....25

3.2.2. Выбор коэффициента смещения…………………….……………..…..25

3.2.3.Построение профиля зуба, изготовляемого реечным

инструментом…………………………………………………..………………..…28

3.3.Построение проектируемой зубчатой передачи ……………………..…28

3.4. Проектирование планетарного редуктора………………….……………...29

3.5 Построение графиков скоростей……………………………………………30

4. Проектирование кулачкового механизма.........………..………………..……..31

4.1 Общие сведения о кулачковых механизмах …..…………………….….....31

4.2. Исходные данные и основные этапы проектирования……………….…..31

4.3. Определение кинематических передаточных функций кулачкового механизма…………………………………………………………………………...31

4.4. Определение основных размеров кулачкового механизма………………………………………………………………..……...…..34

4.5. Определение координат и построение профиля кулачка..………………………………………………………………………..…...35

Заключение........................................................................………………………....36

Литература..........................................……………………...………………………37

Техническое задание.

Проектирование и исследование механизмов стана

  . Краткое описание работы механизмов стана

Прокатный стан схема механизмов которого изображена рис. 10-1, предназначается для калибровки труб на конической оправке в калибрах переменного сечения. Обжатие трубы производится не непрерывно по всей ее длине, а на отдельных ее участках. Этот режим осущ. основным механизмом стана – механизмом рабочей клети. Механизм рабочей клети представляет собой сдвоенный кривошипно-ползунный механизм (ОАВ, ОА1В1). Роль кривошипов 1,11 (ОА и ОА1) выполняют зубчатые колеса Z5 и Z51 , на которых размещены пальцы кривошипов А и А1. Рабочая клеть 3 соединенная с зубчатыми колесами Z5 и Z51 двумя шатунами 2, 21 перемещается вращательно-поступательно на катках 8 по специальным рельсам 9, установленным в станине. Валы рабочей клетки 6, 61 связаны между собой двумя парами одинаковых зубчатых колес Z6 , Z7 и Z61 ,Z71 . На концах нижнего валка имеются еще два одинаковых зубчатых колеса Z8 и Z81 , находящихся в зацеплении с неподвижными рейками 7, 71.Передача движения от электродвигателя 4 к механизму рабочей клети осуществляется непрерывно через муфту-маховик 5, планетарный редуктор 20, зубчатые передачи (Z4 , Z5), (Z41 ,Z51). Таким образом, периодичность режима прокатки достигается возвратно-поступательным движением рабочей клети вдоль трубы при неподвижном заднем ее конце, закрепленном в патроне 11. При этом валки имеют дополнительно принудительное, строго согласованное с положением рабочей клети, возвратно-вращательное движение от неподвижных реек. Валки снабжены калибровочными секторами переменного профиля. При вращении валков их секторы образуют калибр переменного сечения, диаметр которого плавно уменьшается от начального до требуемого размера трубы. В процессе прокатки секторы валков охватывают трубу своей калибровочной поверхностью и, перекатываясь по ней, обжимают и раскатывают ее подобно скалке.

При движении клети вперед совершается обжатие, а при обратном движении выглаживание трубы. Вблизи крайних положений рабочей клети калибры валков не соприкасаются с прокатываемой трубой. Это время используется для подачи трубы на прокатку следующего участка и для поворота трубы и оправки. Поворот трубы необходим для равномерного ее обжатия и совершается за каждый ход клети примерно на 60". Поворот оправки обеспечивает более равномерный ее износ. Последовательность операции подачи, прокатки н по­ворота трубы показана на циклограмме (рис. 10—2).

Рис.10-2 Циклограмма работы механизмов прокатного стана

   Механизмы подачи и поворота трубы и оправки привидятся в движение посредством кулачкового механизма. Кулачок 13 этого механизма получает непрерывное вращение от электродвигателя 4 через планетарный редуктор 20, зубчатую передачу Z9 ,Z10 и коническую передачу 12 с i=1. Вращательное движение кулачка преобразуется через упорные ролики 14 в прерывистое возвратно-поступательное движение каретки толкателя 15.

Механизм поворота трубы и оправки состоит из рычажной системы звеньев DEFK, зубчатой передачи и обгонной муфты 17, с помощью которых приводится в одностороннее вращательное движение вал 16, а следовательно, и патроны 10, 11 вместе с трубой. Передний и задний патроны связаны между собой четырьмя одинаковыми зубчатыми коническими передачами с i==1.

Механизм подачи трубы состоит из винта 18, связанного с передним патроном 10, и, гайки, получающей одностороннее вращательное движение от кулачкового механизма через рычажную систему DEMNPRS, зубчатые передачи и обгонную муфту.

В стане имеются еще механизм, обеспечивающий обратный ход винта, и механизм движения каретки оправки. Эти механизмы работают от самостоятельного привода и в системе на рис. 10—З не показаны.

При проектировании и исследовании механизмов стана считать известными параметры, приведенные в табл. 10—1.

 

Рис. 10-3. Диаграмма усилий Pc , действующих на клеть по линии прокатки

Объем и содержание курсового проекта.

Лист 1. Проектирование основного механизма прокатного стана и определение закона его движения.

  1. 1.     Определение основных размеров звеньев механизма по заданным условиям (средняя скорость рабочей клети; число оборотов кривошипа; отношение длины шатуна к длине кривошипа). Внеосностью механизма пренебречь.

  2. 2.     Определение необходимого момента инерции маховых мaсс, обеспечивающих вращение вала кривошипа (колес Z5 и Z51) с заданным коэффициентом неравномерности при установившемся режиме работы. Определение момента инерции дополнительной маховой массы (маховика-муфты), установленной на валу двигателя (рис. 10—1).

  3. 3.     Построение диаграммы изменения угловой скорости кривошипа (колес 5,51) за время одного цикла (оборота)при установившемся режиме работы механизма.

Примечание: Веса звеньев основного мех-ма и их моменты инерции даны ориентировочно.

Лист 2. Силовой расчет основного механизма с учетом динамические нагрузок.

  1. 1.     Определение углового ускорения звена приведения по уравнению движение в дифференциальной форме (на осно­вании исследования, выполненного на листе 1 проекта) в положении механизма, соответствующем заданному углу . Определение линейных ускорений центров тяжести и угло­вых ускорений звеньев.

  2. 2.     Построение картины силового нагружения механизма.

  3. 3.     Определение cил в кинематических парах механизма.

  4. 4.     Оценка точности расчетов, выполненных на листах 1 и 2 проекта, по уравнению моментов или уравнению сил для ведущего или ведомого звена механизма.

Лист 3. Проектирование зубчатой передачи и планетарного редуктора.

  1. 1.     Выполнение геометрического расчета эвольвентой зу6чатой передачи Z4 , Z5 (рис. 10—1).

  2. 2.     Построение схемы станочного зацепления при нарезании колеса с меньшим числом зубьев и профилирование зуба (включая галтель) методом огибания.

.

Рис. 10-4. Законы изменения скорости (для вариантов А, Б) и ускорения (для вариантов В,Г,Д) каретки толкателя кулачкового механизма.


Случайные файлы

Файл
41312.rtf
61743.rtf
34506.rtf
24240.rtf
1.doc




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.