Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени государственный технический университет им. Н.Э. Баумана





Факультет “Робототехники и комплексной автоматизации”

Кафедра «Теория механизмов и машин»








Расчетно-пояснительная

Записка


к курсовому проекту на тему:



Проектирование и исследование механизма автомата для изготовления железнодорожных костылей”

вариант 69-A











Студент (Голубев М.) группа МТ4-51

Руководитель проекта (Тимофеев Г.А.)








Москва 2002 г.


Содержание


Содержание 2

Исходные данные 3

1. Определение закона движения механизма. 4

1.1. Проектирование механизма. 4

1.2. Вычерчивание схемы механизма. 4

1.3 Вычисление значений передаточных функций. 5

1.4 Построение графиков приведенных моментов. 5

1.5 Построение графиков приведенных моментов инерции. 6

1.6 Построение полной кинетической энергии всего механизма . 6

1.7 Построение (приближенное) графика угловой скорости. 7

2. Силовой расчет механизма. 7

4. Проектирование цилиндрической зубчатой передачи. 9

4.1. Выбор коэффициента смещения 11

4.2. Станочное зацепление 11

4.4. Построение цилиндрической зубчатой передачи 11

5. Проектирование кулачкового механизма 13

5.1. Построение кинематических диаграмм 13

5.2. Определение начального радиуса кулачка с учетом допустимого угла давления. 13

5.3. Построение профиля кулачка 13

Список литературы 14












Исходные данные


по порядку

Наименование параметров

Обозначение

Размерность

Числовые значения

1

Межосевое расстояние центров

м

1,15

2

Положение равнодействующей усилий резания

м

0.18

3

Длина коромысла

м

0,6

4

Полный угол размаха коромысла

град

2830

5

Число оборотов кривошипа

об/cek

1,5

6

Число оборотов электродвигателя

об/cek

14

7

Сила в конце высадки

Н

1000

8

Вес кривошипа

Н

200

9

Вес шатуна

Н

200

10

Вес коромысла

Н

1000

11

Момент инерции шатуна относительно оси, проходящей через ц.т.

Кг*м2

3,1

12

Момент инерции коромысла относительно оси, проходящей через точку С

Кг*м2

3,9

13

Момент инерции редуктора зубчатых колес, приведенный к валу кривошипа

Кг*м2

2,55

14

Коэффициент неравномерного вращения вала кривошипа

-

0,17

15

Маховый момент ротора электродвигателя

Кг*м2

0,05

16

Угловая координата кривошипа для силового расчета

град

330

17

Ход выталкивателя

h

м

0,08

18

Максимальный доп. угол давления толкателя

град

32

19

Угол рабочего профиля кулачка

град

160

20

Число зубьев колес

-

-

14

21

21

Модуль зубчатых колес

m

мм

2,5

22

Число сателлитов

к

-

3


Значения усилий высадки в долях в зависимости от положения кулисы.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

0,3

0,35

0,42

0,57

0,8

1,0


1. Определение закона движения механизма.


1.1. Проектирование механизма.

Имея межосевое расстояние и угол наклона найдем положение шарниров O и С. Зафиксировав положения шарниров С и O находим предельные положения коромысла СВ1 и СВ2 . Из геометрических соотношений имеем В2О= В2А2+ А2О, аналогично В1О= В1А1- А1О

Используя исходные данные и делая соответствующие подстановки, получаем следующие длины звеньев =1,15 м, =0,14 м.



1.2. Вычерчивание схемы механизма.

На первом листе А1 вычерчиваем схему механизма с рассчитанными параметрами, выбрав масштаб построения l мм/м. На схеме назначаем отрезок

Тогда .

С учётом выбранного масштаба отрезок AB = Lab * l = 1.15 * 100 = 115 мм.

Аналогично для BC = Lbc * l = 0.6 * 100 = 60 мм.

Угол поворота начального звена 1 разбиваем на 12 равных интервалов по 30 градусов. Отсчёт угла поворота 1 производим по часовой стрелке от положительного направления горизонтальной оси.

1.3 Вычисление значений передаточных функций.

Для вычисления значений передаточных функций воспользуемся ЭВМ (программа DIADA). Для контрольных расчётов строим график аналога скорости с выбранным масштабом v = 33,3 мм/м/c, и передаточной функции с масштабом =100 мм/1

1.4 Построение графиков приведенных моментов.

Чтобы упростить определение закона движения механизма, заменим реальный механизм одно-массной динамической моделью и находим приложенный к ее звену суммарный приведенный момент.

Приведенный момент , заменяющий силу сопротивления Fc, определим в каждом положении механизма по формуле:



Т.к. передаточная функция получена при расчете на ЭВМ, то.

Знак момента М определяется с учетом знака ; и передаточная функция берутся по абсолютному значению. Для определения силы используется построенный график сил.

, где- ордината по графику сил, мм; а -масштаб сил , мм/H.

Приведенный момент движущей силы определяется из условия, что при установившемся движении за цикл , работа сил сопротивления пропорциональна алгебраической сумме площадей под кривой приведенного суммарного момента действующих сил. Приближенный график