Электромеханический привод железнодорожной машины с рычажно-ползунным исполнительным механизмом - Курсовая работа

В железнодорожной технике широко используют кривошипно-ползунные механизмы, в них исполнительный орган выполняет работу при возвратно-поступательном перемещении ползуна. Выходной вал последнего компенсирующей муфтой соединен с кривошипом кривошипно-ползунного исполнительного механизма. Выходной вал последнего компенсирующей муфтой соединен с кривошипом кривошипно-ползунного исполнительного механизма. Выполнить синтез механизмов (Мех) привода машины, состоящего из электродвигателя (М), зубчатого редуктора (Р) и исполнительного рычажно ползунного Мех ИМ с исполнительным органом 7. вывести функции положения и скорости ползуна Мех; рассчитать значения и построить график изменения скорости ползуна в функции от угла поворота кривошипа;1.1 Исполнительный рычажно-ползунный механизм, заданный последовательностью трех вращательных и одной поступательной кинематической пары, представляет собой кривошипно-ползунный механизм, представленный на чертеже. Он состоит из четырех звеньев (n = 4): кривошипа 1, шатуна 2, ползуна 3 и стойки 4. Вращательные пары реализуют в механизме смещения BZ звеньев 1 и 2, поступательная пара - смещение ПХ ползуна, срединные точки шатуна имеют составляющую смещения ПУ. Избыточных связей в сопряжениях звеньев имеется q = 6 - N = 6 - 3 = 3 это необходимость для нормальной работы выполнять оси всех вращательных пар параллельными, неперекошенными относительно плоскости движения звеньев, а все звенья располагать так, чтобы они перемещались в параллельных плоскостях. электромеханический привод железнодорожный машина2.2 Длину шатуна l находим, ограничивая наибольший угол давления шатуна l на ползун ?max= [?] = 300, чтобы ползун не слишком сильно давил на направляющую стойки и не вызывал большую силу трения. Этот угол давления (угол между шатуном l и направляющей) будет иметь место, когда угол между кривошипом r и шатуном l составит 900 (при угле поворота кривошипа, равном 600). Здесь механизм (в виде его кинематических схем) при неизменном положении вершин стоек изображен при двух горизонтальных и двух вертикальных положениях кривошипа, при угле поворота кривошипа ?1, равном [?] и 1800 [?] и еще в шести промежуточных положениях кривошипа. При расположении кривошипа и шатуна на одной прямой линии ползун находится в крайних положениях, расстояние между которыми S = 0,16 м. 2.5 Функция положения ползуна, позволяющая вычислить расстояние от оси О вращения кривошипа до ползуна в любой момент времени t = ?1/ ?1, находится по формуле: x = r cos ?1 [l2 - (r sin ?1)2], где x - расстояние от оси поворота кривошипа до центра шарнира на ползуне.3.1 График изменения силы полезного сопротивления в функции от угла поворота ?1 кривошипа представлен на чертеже (эта сила постоянна и равна FCPX при рабочем ходе и FCXX при холостом ходе). Графики изменения силы полезного сопротивления и ее мощности (при рабочем и холостом ходе и средние) в функции от угла поворота ?1 кривошипа представлен на чертеже. 3.6 При отсутствии каких-либо дополнительных соображений для привода машины в действие принимают высокооборотный (с одной парой полюсов и синхронной угловой скоростью вращения ротора ?ДО = 314 1/с) электродвигатель переменного тока, асинхронный, единой серии А - такой электродвигатель имеет меньшие размеры, массу и стоимость. Поэтому в виде исключения для привода машины в действие при заданных параметрах примем среднеоборотный двигатель (с двумя парами полюсов) с ?ДО = 157 1/с, при котором передаточное число u20 = 157/125,6 ? 1,25 - это ориентировочное значение передаточного числа механизма-передачи в виде редуктора, которое необходимо разместить между двигателем и кривошипом. 3.7 Возможные выполнения и компоновки зубчатых передач (редукторов), реализующих различные передаточные числа: при u ? 7…10 - одноступенчатый цилиндрический внешнего зацепления; то же, внутреннего; то же, конический; то же, винтозубчатый; цилиндрический внешневнутреннего зацепления; цилиндрический планетарный нескольких выполнений (с механизмом Чарльза-Джеймса, с паразитным рядом колес, с внешней и внутренней ступенью) - структурные схемы представлены на чертеже;4.1 Количество зубьев шестерни редуктора при NДН = 1435 об/мин назначаем z1 = 31, количество зубьев колеса z2 = z1• UP = 31• 1,19 = 37. 4.2 Размеры шестерни: диаметр начальной (делительной) окружности d1 = mz1 = 1.19·31 = 36.89 мм; Здесь: О1О2 - линия центров колес; Р - полюс зацепления, точка на линии центров касания делительных окружностей; tt - перпендикуляр к линии центров , проведенный через полюс; nn - линия зацепления, след точки контакта зубьев от точки a до точки b, проходящая под углом ?t , равном 200, к линии tt; ab - рабочая часть линии зацепления; точка a - точка пересечения линии nn и окружности вершин df2, точка b - точка пересечения линии nn и окружности вершин df1. 4.4 Одна из главных качественных и количественных характеристик зацепления, определяющая его работоспособность, плавность поворота колес, нагрузочную способность - коэффициент одновременности зацепления или коэ