Проектирование и исследование механизмов поршневого насоса - Курсовая работа

Развитие современной науки и техники неразрывно связано с созданием новых машин, имеющих целью повышение производительности и облегчение труда людей, а также обеспечение средств исследования законов природы и жизни человека. Созданные человеком машины могут управлять производственными и другими процессами по определенным, заранее составленным программам и в некоторых случаях автоматически обеспечивать процесс с оптимальными результатами.Поршневой насос принадлежит к насосам объемного типа и характеризуется наличием одной или нескольких камер, в которых возвратно-поступательно двигаются поршни, сообщая перекачиваемой жидкости или газу избыточное давление. Изоляция камеры от полостей всасывания и нагнетания в процессе работы осуществляется с помощью впускного и нагнетающего клапанов. Особенностью поршневых насосов является периодический, пульсирующий характер подачи, обуславливающий неравномерность давлений и подачи по времени. Для поршневых насосов наряду с кривошипно-ползунными механизмами для увеличения производительности применяются кулисные механизмы.Расстояние между стойками ход ползуна H = 0,11 м; отношения конструктивный угол III звена ? = 80°; коэффициент изменения скорости хода К = 2; полный угол размаха толкателя ?max = 19°; коэффициент смещения Х выбирать из условия обеспечения заданного межосевого расстояния.Задачей метрического синтеза является определение размеров механизма, удовлетворяющих некоторым заданным условиям. В нашем случае задан коэффициент изменения скорости хода К. Определяем недостающие длины звеньев. Рассмотрим два крайних положения механизма (рис. Длины звеньев ВОЗ и ВС определяем из геометрических соображений по схеме, изображенной на рис.Звенья соединяются между собой при помощи пяти вращательных пар (0-1, 1-2, 0-3, 3-4, 4-5) и двух поступательных пар (2-3 и 5-0). Степень подвижности механизма вычисляем по формуле Чебышева Ведомая часть состоит из двух двухповодковых групп Ассура: звенья 2 и 3 образуют группу II класса, 2-го порядка, 3-го вида (рис.Масштаб планов скоростей выбираем ?v = 0,01 , планов ускорений - ?а = 0,05 . Рассмотрим построение плана скоростей на примере 1-го положения механизма (рис 4а). Скорость точки А3 можно рассматривать как геометрическую сумму переносной вращательной скорости точки А1 кривошипа и относительной поступательной скорости точки вдоль кулисы: Из точки а1 плана скоростей проводим прямую параллельно ОЗА, а из полюса Р - прямую, перпендикулярную ОЗА, и в точке их пересечения ставим букву а3. Отрезок РАЗ изображает в масштабе ?v скорость точки А3 кулисы, а отрезок а1а3 - относительную скорость точки А, вдоль кулисы Отрезок Рс изображает в масштабе ?v скорость точки С поршня, а отрезок bc - относительную скорость точки С, вокруг точки В Отрезок ?а3 изображает в масштабе ?а ускорение точки А3 кулисы, отрезок na3 - ускорение , а отрезок каЗ - ускорениеДано: длина толкателя ?ED = 0,22 м; Определяем фазовые углы кулачкового механизма по рекомендациям из технического задания, учитывая, что ?рх = 240° и ?хх = 120° ?у = 0,5 ?рх = 0,5•240 = 120°, ?д = 0,2 ?рх = 0,2•240 =48°, ?в = 0,6 ?хх = 0,6•120 =72°. Строим график углового ускорения ведомого звена кулачкового механизма (коромысла) в произвольном масштабе ?? и масштабе Учитываем то, что отношение ординат, соответствующих максимальным значениям ускорений при удалении и возвращении, связано зависимостью Методом графического интегрирования строим диаграммы угловой скорости и углового перемещения толкателя.Для проектирования кулачкового механизма очень важно правильно выбрать минимальный радиус кулачка . Траекторию движения точки D коромысла делим в соответствии с диаграммой углового перемещения, получаем точки D0 - D13, соединив которые с точкой Е, получаем мгновенные положения толкателя. Из получившихся точек под углом ?min = 45° к данному положению коромысла проводим прямые - получаем точку центра вращения кулачка.Из центра О проводим окружность радиусом . На дуге, описанной из центра Е радиусом ?ED, проводим разметку пути точки D согласно графику ? = ?(t). Из центра О радиусом ОЕ описываем дугу и в направлении обратном вращению кулачка откладываем от радиуса ОЕ углы ?у, ?д, ?в, которые делим затем на равные части соответственно промежуткам графика ? = ?(t); обозначаем полученные точки деления 1" - 13".Дано: числа зубьев колес Z1 = 21, Z2 = 47, Z6 = 12, Z7 = 18; межосевое расстояние зацепления Z6 - Z7 неравносмещенное, коэффициент смещения Х выбирать из условия обеспечения заданного межосевого расстояния; Привод машины состоит из двух пар зубчатых колес с неподвижными осями и планетарной передачи.Заданы следующие величины: модуль зацепления m = 5,5 мм. угол исходного профиля рейки ? = 20?; коэффициент высоты головки зуба исходного профиля ; коэффициент радиального зазора ; число зубьев шестерни Z6 = 12; число зубьев колеса Z7 = 18;Коэффициент удельного скольженияТребуется определить давление в кинематических парах, уравновешивающую силу (момент). Выбираем положение во время рабочего хода машин

Содержание

Введение

1. Техническое задание

1.1 Краткое описание работы механизма

1.2 Исходные данные

2. Исследование рычажных механизмов

2.1 Метрический синтез механизма

2.2 Структурный анализ механизма

2.3 Кинематическое исследование механизма

3. Проектирование кулачкового механизма

3.1 Построение диаграмм движения толкателя

3.2 Определение минимального радиуса кулачка

3.3 Профилирование кулачка

4. Проектирование зубчатой передачи

4.1 Расчет привода машины

4.2 Расчет внешнего неравносмещенного зацепления с прямыми зубьями

4.3 Качественные показатели зацепления

5. Силовой расчет механизма

6. Расчет маховика

Список литературы

Развитие современной науки и техники неразрывно связано с созданием новых машин, имеющих целью повышение производительности и облегчение труда людей, а также обеспечение средств исследования законов природы и жизни человека.

Целью создания машины являются увеличение производительности и облегчение физического труда человека путем замены человека машиной. Созданные человеком машины могут управлять производственными и другими процессами по определенным, заранее составленным программам и в некоторых случаях автоматически обеспечивать процесс с оптимальными результатами. [1]

Основной целью курсового проектирования является подготовка к комплексному проектированию определенной машины или механизма. Выполняя курсовой проект, студенты знакомятся с общими принципами исследований кинематических и динамических свойств механизмов методами проектирования их. При курсовом проектировании начинается профессиональное становление будущего инженера - приобретение опыта самостоятельного решения задач, связанных с производственной деятельностью. [2]