Расчет схемы кулачкового механизма трактора с коромысловым толкателем - Курсовая работа

5.1.2 Основные размеры кулачкового механизма 5.2.1 Построение графиков кинематических характеристик 5.2.3 Построение полной и упрощенной совмещенных диаграммПередача движения от коленвала ДВС на ведущие колеса осуществляется через муфту сцепления с маховиком, коробку передач, дифференциал заднего моста, бортовой редуктор. Двойной кривошипно-ползунный механизм ДВС преобразует возвратно-поступательное движение поршней через шатуны во вращательное движение кривошипа (коленвала). От коленвала через зубчатую передачу осуществляется привод топливного насоса. Ведущий кулачок насоса сообщает возвратно-вращательное движение роликовому коромыслу, от которого получает движение нагнетающий плунжер. Закон изменения аналога ускорения коромысла на удалении и возвращении - равномерно убывающий.В курсовом проекте по ТММ необходимо произвести: динамический синтез и анализ машинного агрегата с рычажным механизмом, динамический анализ рычажного механизма, синтез кулачкового механизма. Динамический синтез машины предусматривает определение величины постоянной составляющей приведенного момента инерции, обеспечивающей движение звена приведения с заданным коэффициентом неравномерности , и если необходимо, определение дополнительной инерционной массы (маховика), кинематическая энергия которой способствует поддержанию неравномерности движения машины в требуемом диапазоне . Динамический анализ машины предусматривает определение закона движения звена приведения машины под действием заданных сил при известных размерах, массах, моментах инерции звеньев, включая моменты инерции маховика .Кривошипно-ползунный механизм ДВС предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршней 3 и 5 во вращательное движение кривошипа 1. Схема механизма приведена на рис.3.1. Кинематические пары: О(0;1)-вращательная, 5-го класса; Степень подвижности для плоского механизма определим по формуле Чебышева: W=3n-2p5-p4=15-14=0, где n-число подвижных звеньев; Так как все кинематические пары 5-го класса и W=1, то разложим механизм на группы Ассура: Рис.3.2.: W1=3n-2p5-p4=3?2-2?3=0; Рис.3.3.: W2=3n-2p5-p4=0; (гр.Ассура ?? кл.; ?? пор.; 2-ой вид);Отсюда найдем длину кривошипа 1: По заданному отношению: , где-откуда имеем. Расстояние от шарнира А до центра масс : Среднюю угловую скорость рассчитаем по формуле: где - частота вращения кривошипа 1: Определяем инерционно-массовые параметры: масса шатуна: ;Планом положений механизма называется графическое изображение в масштабе кинематической схемы механизма при заданном положении входного звена.В основу определения кинематических характеристик положен метод замкнутого векторного контура. Звенья представляются в виде векторов. Далее составляются уравнения проекций векторов на координатные оси, затем эти уравнения дифференцируются по обобщенной координате, в результате чего определяются передаточные функции (аналоги скоростей), при повторном дифференцировании получаем аналоги ускорений.Данная задача решается путем построения плана аналогов скоростей. План аналогов скоростей - это векторный многоугольник, отрезки которого изображают в масштабе производные от линейных координат по обобщенной координате. Найдем чертежные отрезки: На чертеже выбираем точку и строим аналог точки А - (OA и направлен в сторону вращения кривошипа). Точку шатуна строим на отрезке по свойству подобия на плане аналогов скоростей: Аналог скорости точки С определяем аналогично скорости точки В.Силы на поршне определяются по заданной индикаторной диаграмме, которую вычерчиваем на 1-ом с ходом Н поршня. Сносим точки поршня из плана положения на кривые диаграммы. При движении поршня вниз в положениях 1..7 происходит рабочий ход и сила на поршне уменьшается от до 0, а при движении вверх в положениях 8..13 происходит холостой ход выхлопа и сжатия.Необходимо определить величину постоянной части приведенного момента инерции и момент инерции маховика , которые обеспечат более равномерное вращение коленчатого вала с заданным коэффициентом неравномерности , при установившемся движении машины.Используем одномассовую динамическую модель с вращающимся звеном приведения, в качестве которого примем кривошип 1 Для машин и механизмов с идеально жесткими недеформированными звеньями и отсутствием зазора в кинематических парах или подшипниках, можно реальную схему машины или механизма, заменить упрощенной, динамически эквивалентной моделью. Динамическая модель машины (механизма) - это упрощенное изображение машины в виде одного из подвижных звеньев, показывающее силовые и инерционные параметры и обобщенной координаты ().Приведенный момент инерции можно определить как момент инерции, которым должно обладать звено приведения относительно оси его вращения, чтобы учесть кинетическую энергию всех звеньев. Полный приведенный момент инерции представляется из 2-х частей: где - постоянная часть приведенного момента инерции от вращающихся звеньев машины, имеющая постоянные передаточные отношения , поэтому . момент инерции маховика подлежащий определению; переменн

Содержание

1. Описание схемы и работы машины

2. Задачи и методы исследования

3. Динамический синтез и анализ машинного агрегата

3.1 Структурный анализ механизма

3.2 Геометрический синтез механизма

3.3 Построение плана положений

3.4 Определение кинематических характеристик

3.4.1 Аналитический метод расчета

3.4.2 Определение аналогов скоростей графическим методом

3.4.3 Определение внешних сил на поршне

3.5 Динамический синтез машин по коэффициенту неравномерности

3.5.1 Динамическая модель машины

3.5.2 Определение приведенного момента инерции

3.5.3 Определение приведенных моментов сил

3.5.4 Определение работ и изменение кинетической энергии

3.5.5 Определение постоянной части приведенного момента инерции и момента инерции маховика

3.5.6 Определение размеров и параметров маховика

3.6 Динамический анализ движения звена приведения

3.7 Расчет динамики машины на ЭВМ

3.7.1 Математический алгоритм расчета

3.7.2 Блок-схема программы расчета динамики машинного агрегата

3.8 Обработка результатов вычислений

3.9 Графическая проверка результатов

3.10 Динамические параметры рассчитанного варианта машины

4. Динамический анализ нагруженности рычажного механизма

4.1 Кинематический анализ

4.1.1 Графический метод планов

4.1.1.1 Построение планов положений

4.1.1.2 Построение плана скоростей

4.1.1.3 Построение плана ускорений

4.2 Силовой расчет механизма

4.2.1 Расчет методом планов сил

4.2.1.1 Определение внешних сил

4.2.1.2 Определение реакций в кинематических парах структурной группы

4.3 Аналитический метод

4.3.1 Кинематический анализ

4.3.2 Определение сил тяжести и инерции нагрузки

4.3.3 Силовой анализ

4.3.3.1 Определение реакций в кинематических парах группы (2,3)

4.3.3.2 Силовой расчет кривошипа 1

4.4 Силовой расчет на ЭВМ

4.4.1 Математический алгоритм силового механизма

4.4.2 Блок-схема программы силового расчета на ЭВМ

4.5 Обработка результатов вычислений

5. Механизм с коромысловым толкателем

5.1 Исходные данные для проектирования