Московский Государственный Технический Университет

им. Н.Э.Баумана







Факультет «Робототехники и комплексной автоматизации»


Кафедра «Теории механизмов и машин»








РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ

ЗАПИСКА




к курсовому проекту на тему:




«Проектирование и исследование механизмов

питателя с двойной качающейся кулисой и электроприводом»


Вариант 137А








Студент: Агафонов А.

группа РК9-52


Руководитель проекта: Умнов Н. В.





Москва 2006г.

  1. Техническое задание


    1. Краткое описание работы механизма


Питатель предназначен для транспортирования дозированных порций сыпучих материалов. Исполнительное звено 5 совершает возвратно-поступательное движение. В начале рабочего хода гранулы насыпной массы из бункера попадают в лоток, несколько уплотняются и порциями поступают в емкости для упаковки. Перемещение звена 5 в лотке 6 обеспечивается шестизвенным рычажным механизмом, который состоит из кривошипа 1, угловой качающейся кулисы 3-3’, кулисных втулок (камней) 2 и 4. Привод питателя состоит из электродвигателя Д, планетарного редуктора z1-z23-z4-H и зубчатой передачи 7-8-8’ с числами зубьев z7-z8=z8’. При ходе звена 5 влево насыпная масса уплотняется на участке cbd, что сопровождается линейным изменением силы сопротивления до значения F в положении поршня α. При дальнейшем перемещении звена 5 от b до α насыпная масса уплотняется по линейному закону. Сила сопротивления звена 5 в положении поршня α равна F5max. В крайнем левом положении масса ссыпается в емкость. Выталкивание массы осуществляется толкателем 13 с пружиной, коромыслом 9 с роликом 11 и кулачком 10.

Исходные данные представлены в таблице.

Ход звена 5 Н5=1,2 l1; CD=AB+AC+0,03м; CF=(h/cos φ3)+0,03.

Массы звеньев mi=ρili; m5=m3+m3’+3кг. Момент инерции масс звеньев относительно оси, проходящей через их центр масс, Isi=0,08mili2; центр масс коромысла KGN лежит посередине lKN; масса коромысла с роликом mkilKN+3кг.

1.2 Таблица исходных данных


Наименование задачи

Обозначение


Числовые значения

величины

единицы

Средняя скорость звена 5

Vср

м/с

0,95

Коэффициент изменения скорости звена 5

kv

-

1,88

Отношение длины стойки lAC к ходу Н5 звена 5

lAC/H5

-

2,55

Смещение направляющей звена 5 относительно оси вращения кулисы С

е5

м

0,5

Максимальная сила сопротивления

F5max

кН

6,620

Минимальная сила сопротивления

F5min

кН

0,6

Соотношение сил при уплотнении

F5d / F5max

-

0.8

Соотношение между длиной участка bc и ходом Н5

Lbc/H5

-

0,2

Линейная плотность материала

q

кг/м

29

Сила сопротивления перемещению толкателя 13

Fс13

кН

0,3

Синхронная частота вращения электродвигателя

nc

об/мин

750

Числа зубьев колес 7 и 8

z7

z8



16

19

Угол наклона линии зуба

β

градус

30

Модуль зубчатых колес 7 и 8

m

мм

4

Передаточное отношение планетарного редуктора

u1H

-

11

Число сателлитов в планетарном редукторе

k

шт.

3

Модуль зубчатых колес редуктора

mp

мм

3

Ход толкателя 13

h13

м

0,14

Максимально допустимый угол давления в кулачковом механизме

υдоп

градус

45

Угол рабочего профиля кулачка

φр

градус

126

Угловая координата кривошипа для силового расчета

φ1

градус

30

Коэффициент ускорения толкателя

k1

-

0,3

Коэффициент неравномерности вращения кривошипа

δ

-

1/40

Приведенный к звену 1 момент инерции зубчатых колес редуктора и передачи

Jпрз.к

кгּм2

1,08

Смещение оси G толкателя 9

еg

м

0,10


1.3 Содержание курсового проекта

1. Техническое задание

1.1 Краткое описание работы механизмов

1.2 Исходные данные

1.3 Содержание курсового проекта

2. Проектирование основного рычажного механизма и определение закона движения его начального звена.

2.1 Проектирование кинематической схемы рычажного механизма (определение геометрических параметров рычажного механизма)

2.2 Выбор динамической модели и вывод формул приведения

2.3 Определение требуемых кинематических передаточных функций скоростей (аналогов скоростей) графическим и аналитическим методами

2.4 Приведение масс и построение графика JIIпр1)

2.5 Анализ и расчет активных сил, действующих на звенья механизма

2.6 Приведение сил и построение графиков приведенных моментов сил и приведенной механической характеристики электродвигателя

2.7 Построение графика МΣпр1)

2.8 Построение графика суммарной работы АΣ1)

2.9 Построение графика Т(φ1*)

2.10 Построение графика ТII(φ1)

2.11 Построение графика Т1(φ1*)

2.12 Определение приведенного момента инерции звеньев I группы

2.13 Определение момента инерции маховика

2.14 Построение графика изменения угловой скорости начального звена ω1(φ1**)

2.15 Построение приведенной характеристики электродвигателя

2.16 Уточнение графиков Мδпр(φ1) и МΣпр(φ1)

3. Силовой расчет рычажного механизма

3.1 Исходные данные

3.2 Определение ускорений центров масс и угловых ускорений звеньев

3.3 Определение главных векторов сил инерции и главных моментов сил инерции

3.4 Определение усилий в кинематических парах

3.5 Определение неизвестной внешней силы

3.6 Построение годографов сил

4. Проектирование зубчатой передачи

4.1 Исходные данные

4.2 Последовательность расчета зубчатой передачи

4.3 Выбор коэффициента смещения х1 с учетом качественных показателей работы зубчатой передачи

4.4 Результаты расчета зубчатой передачи

5. Проектирование планетарного редуктора

5.1 Исходные данные

5.2 Условия, которым должны удовлетворять числа зубьев колес редуктора

5.3 Подбор чисел зубьев методом сомножителей

5.4 Графическая проверка передаточного отношения редуктора

6. Проектирование кулачкового механизма

6.1 Исходные данные

6.2 Построение кинематических диаграмм и расчет масштабов построения

6.3 Построение диаграммы νqB(SB)

6.4 Построение области допустимого расположения центра вращения кулачка

6.5 Выбор положения центра вращения кулачка и определение основных размеров кулачкового механизма

6.6 Построение центрового и конструктивного профилей кулачка и кинематической схемы кулачкового механизма

6.7 Построение графиков изменения углов давления

ЛИСТ 1


2. Проектирование основного рычажного механизма и определение закона движения его начального звена.


2.1 Проектирование кинематической схемы рычажного механизма (Определение геометрических параметров рычажного механизма)

Исходные данные: средняя скорость звена 5: υср=1,2 м/с; коэффициент изменения скорости звена 5: kv=1,77; отношение длины стойки LAC к ходу звена 5: LAC5=2,6; смещение направляющей звена 5 относительно оси вращения кулисы С: е5=0,7м; Н5=1,2LAB; CD=AB+AC+0,03м; CF=(h/cosφ3)+0,03.

Из уравнения kv=H5tобр5tпрпробр=(180°+θ)/(180°-θ) находим угловой ход кулисы (в градусах):

θ=180°(kv-1)/(kv+1);

θ=180·(1,77-1)/(1,77+1)=50°.

Ход звена 5 находим из треугольника СE'E":

Н5=2·е5·tgθ;

H5=2·0,7·tg50°=0,653 м.

Длину звена AB находим из условия H5=1,2LAB:

LAB=H5/1,2;

LAB=0,653/1,2=0,52 м.

Находим длину звена AC:

LAC=LAB/sin(θ/2);

LAC=0,52/sin25°=1,23 м.

Найдем длину звена CD:

LCD=LAB+LAC+0,03;

LCD=0,52+1,23+0,03=1,78 м.

Найдем длину звена CF (h=e5, φ3=θ):

LCF=e5/cosθ+0,03;

LCF=0,7/cos50°+0,03=1,12 м.


Таблица ответов

Ход звена 5 Н5

0.653 м

Длина звена 1 LAB

0.52 м

Расстояние между точками А и С

1.23 м

Длина звена 3 LCD

1.78 м

Длина звена 3′ LCF

1.12 м



2.2 Выбор динамической модели механизма и вывод формул приведения

Начальное звено – кривошип 1.

МпрΣ=Fcvq5

IпрΣ=IпрI+IпрII


Случайные файлы

Файл
49417.rtf
131739.rtf
120531.doc
82856.rtf
14760-1.rtf




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.