Исследование механизмов самоходного шасси с двухтактным двигателем внутреннего сгорания - Курсовая работа

Курс "Теория механизмов и машин" рассматривает общие методы исследования и проектирования механизмов и машин, входит в общетехнический цикл дисциплин, формирующих знания по конструированию, изготовлению и эксплуатации машин. Задачами выполнения курсовой работы является изучение основных методов синтеза механизмов, которые дают возможность конструктору не только находить параметры механизмов по заданным кинематическим и динамическим свойствам, но и определять их оптимальные сочетания с учетом многих дополнительных условий.Самоходное шасси с двухтактным двигателем внутреннего сгорания предназначено для перемещения грузов. Кривошипно-ползунный механизм 1-2-3 двигателя преобразует возвратно-поступательное движение поршня 3 во вращательное движение кривошипа 1 (в соответствии с рисунком 1 а). Цикл движения поршня включает такты расширения (Таблица 1), когда взорвавшаяся в цилиндре рабочая смесь перемещает поршень из в.м.т. в н.м.т. (в конце такта открываются выпускные клапаны и продувочные окна цилиндра и продукты горения удаляются в выпускную систему), и такт сжатия, заканчивающийся взрывом впрыснутого в цилиндр топлива. На кривошипном валу закреплен кулачок плунжерного насоса, при помощи которого осуществляется смазывание всех подвижных соединений двигателя (в соответствии с рисунком 1 б).Для построения планов положений механизма необходимо определить длины всех его звеньев. Ход ползуна (в соответствии с рисунком 3) определяется по формуле: S=2LAB> LAB=0,094/2, (1) где LAB - длина звена АВ, м. Планы скоростей строятся для двух положений, определяемых углом j1=1800 - шестое положение и j1=2100 - седьмое положений (в соответствии с рисунком 5). Скорости центров тяжести звеньев определяем из теоремы подобия плана скоростей плану положений механизма: Из планов скоростей определяем: для 6-ого положения: VC=(PVC)·?V=0·0,289=0 м/с Планы ускорений строятся для двух положений, определяемых углом j1 =1800 - шестое положение и j1=2100 - седьмое положений (в соответствии с рисунком 6).Чтобы наглядно увидеть изменение положения, скорости и ускорения какого-либо звена, принято строить кинематические диаграммы. Положение звена 3 движущегося прямолинейно-поступательно, можно определить положением точки С этого звена. Масштабные коэффициенты по оси абсцисс выберем следующие: ??=2?/120=0,0523 рад/мм ?t=??/?1=0,0523/276,3=0,00019 с/мм (17) Масштабный коэффициент по оси ординат выберем: ?S=?l=0,00165 м/мм Используя метод секущих, разобьем угол ?=2? на 12 равных частей и на каждой части заметим измененные перемещения прямой под углом ?1, ?2, тогда на диаграмме V=V(t) скорость будет постоянной.В данном задании (в соответствии с рисунком 2) заданно давление Р - отношение силы, действующей перпендикулярно поверхности поршня, т. е.: , (21) где S - площадь поршня, м2: =3,14·0,0852/4=0,0667250 м2 По диаграмме на рисунке 2 определяем максимальные давления:-расширения Рмах=2,5·106 Н/м2 Тогда значение силы по формуле (20) при расширении и сжатии будут следующие: Fpo=2,5·106·0,066725=16,68125·103 Н График давления строится по клеточкам исходя из значения хода поршня (в соответствии с рисунком 2).Сущность метода кинетостатики заключается в следующем: если к внешним силам, действующим на звено, условно приложить силу инерции, то данное звено будет находиться как бы в равновесии (принцип Даламбера).К внешним силам следует отнести силы полезного сопротивления или момент сопротивления, действующим на выходное звено, силы тяжести звеньев. Массы звеньев механизма определяют по формуле: mi=qi•li, (22) где qi-масса, приходящаяся на единицу длины звена, принять q=10 кг/м; Силы тяжести звеньев определяем по формуле: Gi=mi·g, (23) где g - ускорение свободного падения тела g=9,8 м/с 2. Сила инерции будет приложена в точке центра тяжести и направлена противоположно ускорению центра масс. -R12 - сила, действующая в шарнире В, представим в виде двух составляющих: Нормальная составляющая направляется вдоль звена СВ, а касательная составляющая-перпендикулярно звену СВ.Вычерчиваем ведущее звено в масштабе ?l и прикладываем к нему силы: G1, Fu1, Ми 1, R21-сила реакции со стороны шатуна, которая по модулю равна R12 и противоположно направлена ей , Рур прикладываем перпендикулярно звену АВ (в соответствии с рисунком 9).Строим повернутый на 900 план скоростей в произвольном масштабе (в соответствии с рисунком 10). Перенесем все силы, действующие на звенья механизма, в одноименные точки на плане скоростей. Составим уравнение моментов сил относительно полюса плана скоростей, измеряя плечи сил по чертежу в миллиметрах.Приведем все внешние силы и массы звеньев механизма к звену приведения АВ для 7-го положения.

Содержание

Введение

1. Кинематический анализ механизма

1.1 Определение положений звеньев механизма и траекторий движения его точек

1.2 Определение линейных скоростей точек и угловых скоростей звеньев механизма графоаналитическим методом (построение плана скоростей)

1.3 Определение линейных ускорений точек и угловых ускорений звеньев механизма графоаналитическим методом (построение плана ускорений)

1.4 Исследование механизма методом построения кинематических диаграмм

1.5 Построение графика давления

2. Кинетостатический (силовой) анализ механизма

2.1 Определение силовых факторов, действующих на звенья механизма

2.2 Силовой расчет структурной группы Ассура 2-3

2.3 Силовой расчет ведущего звена

2.4 Определение уравновешивающей силы по методу Н.Е. Жуковского

3. Приведение сил и масс в механизме

3.1 Определение приведенного момента сил

3.2 Определение приведенного момента инерции и приведенной массы

4. Проектирование планетарной зубчатой передачи

4.1 Подбор чисел зубьев планетарного редуктора

4.2 Проверка условий соосности, соседства и сборки

4.3 Определение радиусов колес

4.4 Построение картины линейных скоростей

4.5 Построение картины угловых скоростей

Заключение

Список использованной литературы

Курс "Теория механизмов и машин" рассматривает общие методы исследования и проектирования механизмов и машин, входит в общетехнический цикл дисциплин, формирующих знания по конструированию, изготовлению и эксплуатации машин.

Актуальность исследования: ознакомление с основными видами механизмов, их кинематическими и динамическими свойствами, а также методами исследования и проектирования.

Целью курсовой работы является проведение кинематического анализа кривошипно-ползунного механизма по исходным данным.

Задачами выполнения курсовой работы является изучение основных методов синтеза механизмов, которые дают возможность конструктору не только находить параметры механизмов по заданным кинематическим и динамическим свойствам, но и определять их оптимальные сочетания с учетом многих дополнительных условий.

Объект исследования: кинематический анализ кривошипно-ползунного механизма.

Предмет исследования: механизм самоходного шасси с двухтактным двигателем внутреннего сгорания.

Методы исследования: анализ научно-методической и справочной литературы, кинематический и кинетостатический анализ механизма, проектирование планетарной зубчатой передачи.