курсовой проект 8-Д (РПЗ_8)

Посмотреть архив целиком

Московский Государственный Технический Университет

им. Н. Э. Баумана




Факультет: Робототехника и комплексная автоматизация


Кафедра: Теория машин и механизмов





РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА


к курсовому проекту на тему:


Проектирование и исследование механизмов

холодновысадочного автомата.


Задание N 8 Вариант А





Студент


Руководитель проекта
















Москва 2007 г.

Реферат



Курсовой проект содержит 4 листа формата А2 и расчетно-пояснительную записку .

Расчетно-пояснительная записка содержит динамический расчет механизма холодновысадочного автомата. Расчет включает синтез основного механизма , определение его закона движения , силовой расчет основного механизма , расчет и исследование зубчатой передачи и планетарного механизма , расчет кулачкового механизма .

Расчетно-пояснительная записка состоит из 29-ти страниц, 10-ти рисунков, 7-ми таблиц и 2-х приложений.


Содержание.

1 техническое задание……………………………………………………………..5

1.1 Назначение и принцип работы 5

1.2 Исходные данные 6

2 Определение закона движения 8

Определение размеров механизма 8

2.2 Определение передаточных функций 9

2.3 Приведение сил и масс 10

2.3.1 Определение приведённого момента сил и суммарной работы 10

2.3.2 Определение приведённого момента инерции. 12

2.4 Определение массы маховика 13

2.5 Определение угловой скорости начального звена и начальной кинетической энергии 14

2.6 Выбор электродвигателя 14

2.6.1 Определение времени цикла. 14

2.6.2 Уточнение частоты вращения двигателя. 14

2.6.3 Средняя работа и мощность за цикл 14

2.6.4 Учёт потерь на трение 14

3 Силовой расчёт механизма 16

3.1 Определение угловых ускорений и ускорений центров масс звеньев механизма 16

3.2 Определение сил и моментов, действующих на звенья механизма. 16

3.3 Определение реакций в кинематических парах механизма 17

4 Проектирование зубчатой передачи и планетарного механизма 19

4.1 Выбор коэффициента смещения 19

4.2 Построение профиля зуба, изготовляемого реечным инструментом 20

4.3 Построение проектируемой зубчатой передачи 21

4.4 Проектирование планетарного зубчатого механизма с цилиндрическими колёсами 21

4.4.1 Определение передаточного отношения планетарного однорядного редуктора. 22

4.4.2 Подбор чисел зубьев. 22

4.4.3 Проверка условия соседства. 22

4.4.4 Проверка условия сборки. 22

4.4.5 Предварительное определение межосевого расстояния. 22

4.4.6 Определение модуля зубчатых колёс редуктора. 23

4.4.7 Определение диаметров делительных и основных окружностей. 23





5 Проектирование кулачкового механизма 24

5.1 Построение кинематических диаграмм и расчет масштабов 24

5.2 Получение начального радиуса кулачка 24

5.3 Профилирование кулачка 25

5.4 Построение графика изменения угла давления 25

6 Заключение 26





Оглавление таблиц и иллюстраций

Таблица 1.1 – 1. Исходные данные……………………………………………………………7

Таблица 1.1‑1 Передаточные ………………………………………………………………….10

Таблица 1.1.1‑2 Приведенные моменты………………………………………………………12

Таблица 1.1.1‑3 Работа за цикл………………………………………………………………...12

Таблица 1.1.2‑1 Кинетическая энергия первой группы звеньев…………………………….13

Таблица 1.1.2‑2 Приведенный момент инерции 2-ой группы звеньев…………………….14

Таблица 2.6.3. – 1 Параметры двигателя 4А71В6У3 ………………………………………..15



Рисунок 2.1‑1 График изменения силы сопротивления 5

Рисунок 2.1‑2 Функциональная схема 6

Рисунок 2‑1 Эскиз холодновысадочного автомата. 8

Рисунок 2.2-1 Передаточные функции…………………………………………………………9

Рисунок 2.3‑2 Приведенная модель 10

Рисунок 2.3‑1 Приведенная модел…………………………………………………………….11

Рисунок 2.6.3. – 2 Механическая характеристика……………………………………………16

Рисунок 4.4-1. Однорядный планетарный редуктор…………………………………………24

Рисунок 5.1-1. Закон изменения ускорения толкатея……………………………………….25

Рисунок 5.4-1 Угол давления……………………………………………………………………………26

  1. Техническое задание

    1. Назначение и принцип работы

Холодновысадочные автоматы предназначаются для высадки из прутка заклепок, болтов, шурупов и других подобных изделий. На одноударных автоматах возможна высадка только тех изделий, у которых длина высаживаемой части составляет не более 2,5 диаметров прутка.

Движение всех механизмов осуществляется от вала 1(рис. 8—1), приводимого во вращение электродвигателем 1 посредством планетарного редуктора 8 и зубчатой передачи 4. Желобчатые ролики 5 механизма подачи материала приводятся во вращение от эксцентрика 6. Прерывистое одностороннее вращение роликов осуществляется посредством храповика 7. Высадочный ползун 3 получает возвратно-поступательное движение от кривошипного вала 1 через шатун 2. Ножевой шток 9 получает движение от ползуна 10, имеющего кулачный паз, в который входит ролик II. Привод ползуна 10 осуществляется от кривошипного вала через регулируемый эксцентрик 12. Кулачковый механизм 17 служит приводом механизма выталкивателя 18.


Процесс высадки изделия: пруток подается прерывисто-вращающимися желобчатыми роликами через отверстие отрезной матрицы 13 до упора (на схеме не показан). При движении ножа вперед от прутка заготовка отрезается и, поддерживаемая специальным крючком, переносится на линию высадки. При движении пуансона 14 к матрице 15 заготовка 20 вталкивается в отверстие матрицы до упора. При дальнейшем движении пуансона происходит высадка головки изделия. При отходе пунсона назад изделие выталкивается стержнем 16 из матрицы.

Кинематический и рабочий цикл механизма высадки совершается в течение одного оборота вала кривошипа.





Рисунок 2.1‑2 График изменения силы сопротивления


Функциональная схема автомата показана на рис. 1.1-2.



Рисунок 2.1‑3 Функциональная схема



    1. Исходные данные

Таблица 1.1 – 1. Исходные данные.

Наименование параметров

Обозначение

Размерность

Числ. значения

1. Число оборотов электродвигателя

nном

об/мин

930

2. Число оборотов кривошипа

Kx

об/мин

100

3. Ход ползуна при высадке

Hв

м

0,02

4. Угол поворота кривошипа

φв

град

80

5. Максимальное усилие высадки

Pmax

Н

20 000

6. Начальное усилие высадки

Pнач

Н

2 000

7. Отнош. длины шатуна к длине кривошипа

lAB/lOA

-

4

8. Отнош. расст. от т. А до центра тяжести шатуна к длине шатуна

lAS2/lAB

-

0,35

9. Коорд. центра тяжести ползуна

lBS3

м

0,01

10. Вес ползуна

G3

Н

50

11. Вес шатуна

G2

Н

15

12. Момент инерции шатуна относит. оси, проход. через его ценр тяжести

I2S

кг*м2

0,002

13. К-т неравномерности вращения вала кривошипа

δ

-

1/15

14. Момент инерции ротора эл. двигателя

Iд

кг*м2

0,015

15. Момент инерции планетарного редуктора и колеса 4, привед. к валу кривошипа

Iредпр

кг*м2

5,5

16. Угловая коорд. кривошипа для силового рассчёта

φ1

град

175

17. Ход толкателя кулачкового мех-ма выталкивателя

h

м

0,01

18. Макс. доп. угол давления в кулачковом мех-ме

αдоп

град

30

19. Соотношение между ускорениями толкателя

ν=a4/a1

-

2,25

20. Угол рабочего профиля кулачка

φвыт φвыст φотх

град град град

120 6 80

21.Числа зубьев колёс

z4 z5

- -

13 20

22. Модуль з.к. z4 и z5

m

мм

5

23. Число сателлитов в редукторе

K

-

3

24. Параметры исходного контура реечного инструмента

α0 χи χс

град - -

20 1 0,25


  1. Определение закона движения

    1. О
      пределение размеров механизма

Синтез данного механизма производится графоаналитическим способом.


Рисунок 2‑4 Эскиз холодновысадочного автомата.

Синтез производится в следующей последовательности :

  1. Из треугольника АОВ имеем:


  1. Hb = XB'' – XB = (*)




При и имеем: ;

Данные значения удовлетворяют условию проворачиваемости .


    1. Определение передаточных функций


Передаточные функции для синтезированного механизма определяется программно - аналитически. Программно (с помощью программы DIADA) определяются линейные скорости точек А, В, S2, S3 (VS3=VB) и угловая скорость и звена 2, необходимые для дальнейшего расчета (т.е. для определения приведённых моментов и приведённых моментов инерции). Далее по этим скоростям так же программно (с помощью MS Excel 97), определяются передаточные функции.






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.