14 курсач (+Димкина)

Посмотреть архив целиком

73



РЕФЕРАТ.

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту «Проектирование и исследование механизмов движения гусеничной машины» содержит …. Машинописных страниц,… таблиц,… рисунков.

В расчетно-пояснительной записке проведено: проектирование основного и кулачкового механизма клапанов четырехтактного четырехцилиндрового двигателя внутреннего сгорания; определен его закон движения, проведен силовой расчет, вычислена необходимая маховая масса, спроектирована эвольвентная зубчатая передача, спроектирован зубчатый редуктор.













































Содержание.

1. Техническое задание, исходные данные.

2.Проектирование основного механизма двигателя.

    1. Определение размеров основного механизма

2.2 Построение индикаторной диаграммы.

2.3 Построение графика движущей силы.

2.4 Построение плана возможных скоростей.

2.5 Построение графиков приведенных моментов.

2.6 Построение графика суммарной работы .

    1. Определение приведённых моментов инерции звеньев.

2.8 Построение графика кинетической энергии II группы звеньев.

2.9 Построение графиков и .

2.10 Построение графика кинетической энергии I группы звеньев.

2.11 Определение необходимого момента инерции маховых масс .

2.12 Определение момента инерции дополнительной маховой массы (маховика).

2.13 Построение графика (приближенного) угловой скорости .

2.14 Определение .

3. Силовой расчет.

3.1 Построение схемы механизма в заданном положении .

3.2 Построение планов скоростей и ускорений для заданного положения механизма.

3.3 Определение векторов главных сил и моментов.

3.4 Построение планов сил.

4. Проектирование кулачкового механизма.

4.1 Исходные данные.

4.2 Построение кинематических диаграмм движения толкателя методом графического интегрирования.

4.3 Определение основных размеров кулачкового механизма

4.4 Построение профиля кулачка.

4.5 Построение диаграммы изменения угла давления.

5. Проектирование зубчатой передачи и планетарного механизма.

5.1 Выполнение геометрического расчета эвольвентной передачи , .

5.2 Исходные данные программы.

5.3 Выбор коэффициентов смещения.

5.4 Построение профиля зуба колеса, изготовляемого реечным инструментом.

5.5 Построение проектируемой зубчатой передачи.

5.6 Проектирование планетарного зубчатого механизма.

5.7 Проверка передаточного отношения планетарного зубчатого механизма графическим способом.

Заключение……………………………………………………………………….

Список литературы……..………………………………………………………..

Приложение 1…


























































Техническое задание.

Проектирование и исследование механизмов движения гусеничной машины.


Гусеничными машинами могут быть тракторы, снегоходы, самоходные артиллерийские установки, танки, автомобили и т.д. при наличии у них гусеничного хода.

Гусеничный ход имеет: гусеницы, представляющие собой две бесконечные шарнирные цепи, которые взаимодействуют с грунтом и делают возможным движение машины по бездорожью; ведущие колеса, перемещающие корпус машины относительно гусениц; направляющие колеса, опорные и поддерживающие катки, служащие для направления и поддержания гусениц; подвески, соединяющие корпус машины с опорными катками.



Рисунок 1.



Механизм движения гусеничной машины (рис1) состоит из двигателя внутреннего сгорания 1 , муфты сцепления 2, коробки передач 3, механизмов поворота 4, И бортовых передач 5. Гусеничная машина имеет четырехтактный четырехцилиндровый двигатель внутреннего сгорания с вертикальным рядным расположением цилиндров. Различают два режима работы двигателя: холостой ход, когда муфта сцепления выключена, и рабочий процесс, когда муфта сцепления включена и соединяет двигатель с остальными механизмами машины. Рабочий цикл в каждом цилиндре двигателя совершается за два оборота коленчатого вала и характеризуется индикаторными диаграммами, показывающими изменение давления газов в каждом цилиндре в зависимости от положения поршня при рабочем ходе. Данные для построения индикаторных диаграмм приведены в таблице

Основной механизм двигателя состоит из четырёх кривошипно-ползунных механизмов, расположенных в параллельных плоскостях и приводимых в движение от одного коленчатого вала 1 (см рис 2). Кривошипы механизмов Ι и ΙV совпадают по своему расположению. Кривошипы механизмов ΙΙ и ΙΙΙ также совпадают. Но по отношению к кривошипам механизмов ΙΙ и ΙΙΙ повернуты на угол 180 (рис 2). Порядок работы механизмов и чередование процессов в цилиндрах следующий:


Обороты коленчатого вала

Механизмы

I

II

III

IV

I

оборот

1полу-оборот

Расширение

Сжатие

Выпуск

Всасывание

2полу-оборот

Выпуск

Расширение

Всасывание

Сжатие

II

оборот

1полу-оборот

Всасывание

Выпуск

Сжатие

Расширение

2полу-оборот

Сжатие

Всасывание

Расширение

Выпуск


Рисунок 2.

Рисунок 3.



Газораспределение осуществляется при помощи кулачковых механизмов, воздействующих на впускные (или выпускные) клапаны двигателя (рис 3). Кулачки расположены на распределительном валу С, вращение от которому передается от коленчатого вала парой зубчатых колёс и с передаточным отношением .

Закон движения толкателей кулачковых механизмов задан диаграммой ускорений толкателя в функции угла поворота распределительного вала (рис 4).

Ведущие колеса гусеничной машины приводятся в движение от коленчатого вала через бортовые механизмы 5 .Бортовой механизм редуктор с постоянным передаточным отношением, состоящий из простой зубчатой пары и планетарного редуктора .

При проектировании и исследовании механизмов гусеничной машины считать известными параметры заданные в таблице 1.












Рисунок 4.



Объем и содержание курсового проекта.

ЛИСТ 1. Проектирование основного механизма двигателя и определение закона его движения.

  1. Определение основных размеров звеньев механизма по заданным условиям (средняя скорость поршня, число оборотов коленчатого вала при номинальной нагрузке двигателя, отношение длины шатуна к длине кривошипа).

  2. Определение необходимого момента инерции маховых масс, обеспечивающих вращение коленчатого вала с заданным коэффициентом неравномерности при установившемся режиме на номинальном ходу. Определение момента инерции дополнительной маховой массы (маховика), установленной на коленчатом валу.

  3. Построение диаграммы изменения угловой скорости коленчатого вала двигателя за время одного цикла установившегося режима работы на номинальном ходу.

Примечание: 1. При построении диаграммы силы давления газов, действующей на поршень, силой при всасывании и выхлопе пренебречь.

2. Веса звеньев механизма и их моменты инерции даны ориентировочно.

3. Центры тяжестей поршней лежат соответственно в точках В.


ЛИСТ 2. Силовой расчет основного механизма двигателя при номинальном режиме с учетом динамических нагрузок.

1. Определение углового ускорения звена приведения по уравнению движения в дифференциальной форме в положении механизма, соответствующем заданному углу φ1. Определение линейных ускорений центров тяжести и угловых ускорений звеньев.

2. Построение картины силового нагружения механизма.

3. Определение сил в кинематических парах механизма.

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

Примечание.

1. Для определения углового ускорения коленчатого вала при номинальном режиме: а) угловая скорость вала принимается равной

б) суммарный приведенный момент на коленчатом валу двигателя определяется по формуле

где - сумма приведенных моментов движущих сил, действующих на поршни;

- приведенный момент сопротивления, определенный по формуле

;

в) суммарный приведенный момент инерции механизма - определяется по формуле

Здесь - приведенный к коленчатому вала двигателя момент инерции вращающихся деталей привода гусениц, а берется из расчетов к листу 1.

2. При определении главного момента сил инерции коленчатого вала учесть приведенный момент инерции привода



ЛИСТ 3. Проектирование кулачкового механизма привода впускного (или выпускного) клапана.

  1. Определение числа оборотов кулачкового вала при номинальной нагрузке вала.

  2. Построение кинематических диаграмм движения толкателя (ускорения, скорости и перемещения) с учетом заданного характера изменения ускорений толкателя.

  3. Определение основных размеров кулачкового механизма наименьших габаритов с учетом максимально допустимого угла давления .

  4. Построение профиля кулачка (центрового и конструктивного).

  5. Построение диаграммы изменения угла давления в функции угла поворота кулачка.

ЛИСТ 4. Проектирование зубчатой передачи и планетарного редуктора.

  1. Выполнение геометрического расчета эвольвентной зубчатой передачи , .

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

  3. Вычерчивание схемы зацепления колес с указанием основных размеров и элементов колес и передачи.

  4. Проектирование планетарного редуктора (подбор чисел зубьев) по заданному передаточному отношению редуктора и числу саттелитов. Допустимое отклонение - 5%. Колеса планетарного редуктора нулевые; модуль колес принять равным единице.

  5. Определение передаточного отношения, линейных скоростей и чисел оборотов звеньев спроектированного редуктора графическим способом.

Исходные данные.

Таблица 1.

Наименование параметра

обозначение

размерность

значение

Средняя скорость поршня




Vср

м/сек

9,35

Отношение длины шатуна к длине кривошипа


LAB/LOA

-

3,72

Отношение расстояния от точки А до центра тяжестишатуна к общей длине шатуна


LAS2/LAB


-


0,26

Диаметр поршня

d

м

0.120

Число оборотов коленчатого вала двигателя при номинальной нагрузке.


n1ном


об/c


33.3

Число оборотов коленчатого вала при холостом ходе


n1хх


об/с


12.5

Максимальное давление в цилиндре при номинальной нагрузке

Pmax(ном)

Па

5.8105

Максимальное давление в цилиндре при холостом ходе

Pmax(х х)

Па

4.0105

Сила тяжести шатуна

G2

Н

28.5

Сила тяжести поршня

G3

Н

30.2

Момент инерции шатуна относительно оси S2, проходящей через центр тяжести шатуна


I2S


кгм2


0,017

Момент инерции коленчатого вала (без маховика)


I10


кгм2


0,039

Коэффициент неравномерности вращения коленчатого вала при режиме холостого хода



хх



-



1/27

Угловая координата кривошипа для силового расчета

1

град

90

Эффективная мощность двигателя при номинальной нагрузке

Ne(ном)

Вт

95680

Механический к.п.д. двигателя

-

0,75

Приведенный к валу двигателя момент инерции вращающихся деталей привода гусениц


I0


кгм2


6.3

Ход толкателя кулачкового механизма

h

м

0,012

Максимально допустимый угол давления в кулачковом механизме


доп


град


29

Угол рабочего профиля кулачка выпускного клапана


раб


град


130

Угол рабочего профиля кулачка впускного клапана


‘раб


град


130

Отношение величин ускорений толкателя

=a1/a2

-

1,8

Межосевое расстояние зубчатой передачи z3 z4

А

мм

91

Модуль зубчатых колес 3 и 4

m

мм

5,0

Число зубьев колес 3 и 4

Z3

Z4

-

-

14

22

Предаточное отношение бортового редуктора


i общ


-


11

Число сателлитов в планетарном редукторе

к

-

3

Параметры исходного контура реечного инструмента

0

и

с

град

-

-

20

1

0,25















2. Проектирование основного механизма двигателя.


    1. Определение размеров основного механизма.

Основным механизмом является кривошипно-ползунный механизм.

Для нахождения его размеров использовали следующие соотношения:


Время одного оборота

Ход поршня

Средняя скорость поршня

длину кривошипа

Длина шатуна

Расстояние от точки А до центра масс шатуна

На листе вычертили схему механизма в масштабе