Череповецкий государственный университет
Кафедра ТЭиБТТК
Теория механизмов и машин
Предмет: Теория механизмов и машин
Курсовой проект на тему: Проектирование и исследование машинного агрегата
Содержание
Введение
Техническое задание
1. Структурный анализ механизмом……...7
2. Кинематический анализ механизмов…...10
2.1. Центральный КПМ………..........10
2.2. Кулачковый механизм..11
2.2.1. Синтез кулачкового механизма 2
2.2.1.1. Определение минимального радиуса кулач-ка……12
2.2.1.2. Построение профиля кулачка..15
2.3. Планетарный механизм.17
2.3.1. Выбор планетарного механизма…17
2.3.2. Выбор чисел зубьев колёс..18
2.3.3. Структурный анализ...19
3. Кинематический анализ механизмов……........21
3.1. Центральный КПМ…...21
3.1.1. Аналитический метод.....21
3.1.2. Графические методы…...24
3.1.2.1. Метод кинематических диаграмм....24
3.1.2.2. Метод планов….27
3.2. Кулачковый механизм…34
3.2.1. Метод кинематических диаграмм……….34
3.2.2. Метод планов…………..35
3.3. Планетарный механизм.37
3.3.1. Аналитический метод.37
3.3.2. Графоаналитический ме-тод…38
4. Динамическое исследование машинного агрега-та...41
4.1. Уравновешивание сил инерции КПМ………41
4.2. Расчёт махового колеса.44
4.3. Силовой анализ КПМ...50
4.3.1. Кинетостатический расчёт без учёта сил трения методом построения планов сил…………50
4.3.1.1. Силовой анализ группы Асура……….50
4.3.1.2. Силовой анализ начального механизма…….54
4.3.2. Определение уравновешивающего момента методом профессора Н.Е. Жуковского……….55
4.4. Определение КПД агрега-та….56
Заключение.........60
Приложение……………61
Литература…...62
ВВЕДЕНИЕ
Машинный агрегат образован последовательным соединением двигателя внутреннего сгорания (ДВС) Ι, передаточного механизма ΙΙ и генератора электрического тока ΙΙΙ (рисунок 1). Одноцилиндровый двигатель внутреннего сгорания служит для преобразования потенциальной энергии продуктов сгорания в механическую работу вращательного движения. По-следняя преобразуется в генераторе в электрическую энергию. Поскольку угловая скорость вращения ДВС не равна заданной угловой скорости вращения ротора генератора, то между ДВС и генератором установлен передаточный механизм, представлявший собой планетарный зубчатый редуктор. Схема ДВС включает кривошипно-ползунный механизм (КПМ) и механизм газораспределения (МГ).
КПМ состоит из кривошипа (коленчатого вала) 1, шатуна 2, ползуна (поршня) 3, стойки (корпуса) 0.
Силой, вызывающей движение поршня, является сила давления расши-ряющихся газов. Сила давления газов на поршень для фиксированных положений механизма может быть определена по индикаторной диаграмме, построенной в координатах давление - ход поршня и привязанной к полному ходу поршня.
Механизм газораспределения обеспечивает наполнение рабочих цилин-дров свежим зарядом и очистку их от отработанных газов. Основными элементами механизма газораспределения являются впускные и выпускные клапаны 4 (на рисунке 2 показан один клапан) и распределительные валы 5 с кулачками 6. Движение к клапану передается через толкатель 7 штангу 8 и коромысло 9. Кулачок может взаимодействовать с головкой толкателя непосредственно (плоский толкатель) или с роликом, установленным в нижней части толкателя. Движение к распределительному валу 5 от кривошипа 1 может передаваться цепной передачей или набором цилиндрических зубчатых колес (на рисунке 2 последние не показаны).
