Московский государственный технический университет

имени Н.Э. Баумана










Кафедра «Теория механизмов и машин»






РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА


к курсовой работе на тему:



ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ ДОЛБЕЖНОГО СТАНКА С КАЧАЮЩЕЙСЯ КУЛИСОЙ











Студент: Аниконов Д.Д.

Руководитель проекта: Черная Л.А.




Москва

2015

1. Техническое задание


1.1 Назначение, функциональная схема,

принцип работы


Долбежный станок предназначен для долбления пазов и внутренних канавок в отверстиях деталей, а также для строгания вертикально расположенных поверхностей. Станок имеет следующие основные узлы: станину 1, ползун 2 с резцовой головкой, стол 3, электродвигатель 4, коробку скоростей 5 и передаточные механизмы (рис. 1—1).

Рис. 1—1. Общий вид долбежного станка с качающейся кулисой


Резание металла осуществляется резцом, закрепленным в резцовой головке, при его возвратно-поступательном движения в вертикальном направлении. Для движения резца используется шестизвенный кривошипно-кулисный механизм с качающейся кулисой, состоящий из кривошипа 1, камня 2, кулисы 3, поводка 4 и ползуна 5 (рис. 1—2).

Рис. 1—2.Схема кривошипно-кулисного механизма движения резца и кулачкового механизма подачи стола.


Ход ползуна Н выбирается в зависимости от длины lд обрабатываемой поверхности с учетом перебегов lп в начале и конце рабочего хода. Длина хода ползуна может изменяться при наладке станка для обработки конкретных деталей. Средняя скорость резания vрез (скорость поступательного движения при рабочем ходе ползуна) выбирается в зависимости от условии обработки и обеспечивается при помощи привода, состоящего из электродвигателя 4, ременной передачи, коробки скоростей 5, зубчатой передачи и кулисного механизма (рис. 1—1). Подача охлаждающей жидкости в зону резания обеспечивается при помощи 'шестереночного насоса Z1, Z2 (рис. 1—1) и системы трубопроводов (на рисунке не показаны).Число двойных ходов ползуна в минуту, равное числу оборотов кривошипа n1, определяют по заданной скорости резания vрез с учетом коэффициента Кv изменения средней скорости. Во время перебега в конце холостого и начале рабочего ходов (см, циклограмму на рис. 1-3) осуществляется. Перемещение стола на величину подачи с помощью ходового винта. Поворот винта производится посредством храпового механизма, состоящего из колеса 9, рычага 8 с собачкой 10,

Рис 1—3. Циклограмма работы механизма долбежного станка.


Рис. 1—4. Закон изменения ускорения толкателя кулачкового механизма



тяги 7 и толкателя 6 (рис. 1—2). Поворот толкателя 6 осуществляется от дискового кулачка, закрепленного нa одном валу с кривошипом. Регулирование подачи стола производится путем изменения длины рычага МN, что позволяет изменять количество зубьев, захватываемых собачкой и, следовательно, обеспечивает поворот ходового винта на требуемый угол. При проектировании кулачкового механизма необходимо обеспечить заданный закон изменения ускорения при движении толкателя (рис. 1—4) и осуществить подачу во время верхнего (в конце холостого и начале рабочего ходов) перебега резца в соответствии с циклограммой (рис. 1-3). При проектировании и исследовании механизмов привода и подачи станка считать известными параметры, приведенные в табл.1—1. Проектирование планетарного редуктора провести по дополнительному заданию (Приложение III, рис. III—4, табл. III—4).


Рис. 1—5. Закон изменения силы сопротивления от перемещения ползуна 5
























1.2. Исходные данные


ц/п

Наименование параметра

Обозначение

Размерность

Числовые значения

1

Длина детали

lд

м

0,10

2

Длина перебега резца

lп

м

0,01

3

Скорость резания

Vрез

м/с

0,333

4

Коэффициент изменения скорости ползуна

KV

-

1,7

5

Число оборотов электродвигателя

nд

об/мин

950

6

Межосевое расстояние в кривошипно-кулисном механизма

lOC

м

0,17

7

Конструктивный угол кулисы

β

град

45

8

Сила резания

P1

P2

P3

Н

Н

Н

3500

3000

1400

9

Вес ползуна

G5

Н

450

10

Вес кулисы

G3

Н

250

11

Момент инерции кулисы относительно оси C

I3c

кг∙м2

0,045

12

Соотношение между размерами звеньев ED и DC

-

0,55

13

Вылет резца

lр

м

0,08

14

Коэффициент неравномерности вращения кривошипа

δ

-

0,0035

15

Маховый момент ротора электродвигателя

кг∙м2

0,15

16

Маховый момент зубчатых механизмов и шкивов, приведенный к валу кривошипа O

GD2

кг∙м2

35

17

Угловая координата кривошипа для силового расчета (рис. 1­-2)

ϕ1

град

240

18

Угол поворота толкателя

ψв

град

30

19

Длина толкателя

lBM

м

0,8

20

Максимально допустимый угол давления в кулачковом механизме

αдоп

град

35

21

Соотношение между ускорениями толкателя (рис. 1-4)

-

2,7

22

Числа зубьев в передаче 1, 2 (рис. 1-1)

z1

z2

-

-

14

15

23

Модуль колес z1, z2

m

мм

2,5

24

Параметры исходного контура реечного инструмента

α0

c*

град

-

-

20

1

0,25



2. Проектирование кривошипно-кулисного механизма и определение закона его движения


2.1. Определение основных размеров механизма по заданным условиям


Дано: длина детали lд, длина перебега резца lп, коэффициент изменения скорости ползуна KV, межосевое расстояние в кривошипно-кулисном механизме lOC, конструктивный угол кулисы β, соотношение между размерами звеньев ED и DC λ.

Требуется определить длины звеньев lOA, lCD, lDE.

По заданному коэффициенту изменения скорости вычисляется угол перебега:



Найдем длину хода:



В прямоугольном треугольнике COA с прямым углом A вычисляется длина катета OA:



В прямоугольном треугольнике CDR с прямым углом R вычисляется длина гипотенузы CD:



Длину звена ED найдем из соотношения:

















2.2. Выбор динамической модели механизма


В качестве звена приведения выбираем кривошип 1. Пользуясь теоремами о равенстве элементарных работ и равенстве элементарных энергий, приведём все силы, моменты и массы механизма к динамической модели.

Динамическая модель механизма


момент пары сил, условно приложенный к звену приведения, элементарная работа которого равна сумме элементарных работ сил и пар сил, действующих на звенья механизма, можно вывести из равенства мощностей NпрNi:

- условный момент инерции звена приведения, кинетическая энергия которого равна сумме кинетической энергии всех звеньев механизма в любой момент времени;

, где JIпр - суммарный приведённый момент инерции первой группы звеньев – постоянная составляющая суммарного момента инерции, JIIпр - суммарный приведённый момент инерции второй группы звеньев – переменная составляющая суммарного приведённого момента инерции, можно вывести из равенства кинетических энергий Тпр=Т:




2.3.1. Определение координат точек механизма


В рамках проектирования мною была решена задача визуализирования работы механизма.

Для этого для каждого шарнира механизма в программе MathCAD (см. Приложение 1) были выведены уравнения его движения в проекции на координатные оси X и Y. Далее приводятся уравнения.

Формула строения механизма:


:












Условие замкнутости:





















Условие замкнутости:













2.3.2. Определение аналогов скоростей основного механизма


Случайные файлы

Файл
159250.rtf
138664.rtf
168666.rtf
65895.doc
139032.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.