Задание №1

41. Худобин Л.В. и др. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: Учеб. пособие для машиностроит. спец. вузов / Худобин Л.В., Гурьянихин В.Ф., Берзин Р.В. – М.: Машиностроение, 1989. – 288 с.: ил.

ОБЪЕМ И СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

По учебному плану курсовой проект по теории механизмов и машин является первым курсовым проектом, самостоятельно выполняемым студентами. При подготовке к выполнению графических работ студент впервые имеет дело с комплексом вопросов, связанных с проектированием механизмов и машин. Выполнение курсового проекта способствует закреплению теоретических знаний и получению навыков в применении их к практическим инженерным расчетам. С целью охвата большего числа разделов курса проектные задания на курсовой проект включают в себя следующие вопросы:

– определение некоторых размеров шарнирно-стержневого механизма по заданным условиям движения отдельных его звеньев или условиям передачи сил;

– проектирование сложного зубчатого (обычно планетарного) механизма, обеспечивающего передачу от двигателя к рабочей машине с заданным передаточным отношением;

– проектирование эвольвентного зацепления с учетом предъявленных к нему прочностных требований, указанных в задании;

– силовое исследование механизма в одном из его положений, соответствующих максимальному значению движущих сил;

– определение истинного движения механизма под действием заданных сил и уменьшение отклонений истинного движения от идеального до допустимых пределов (расчет маховика).

Каждое задание к курсовому проекту предусматривает обязательное решение задач проектирования кинематической схемы двигателя.

Порядок выполнения курсового проекта:

1 лист: Динамический синтез механизма по коэффициенту неравномерности хода.

1.1. Определение основных размеров звеньев двигателя по заданным условиям.

1.2. Определение необходимого момента инерции маховых масс, обеспечивающих вращение звена, принятого за звено приведения, с заданным коэффициентом неравномерности при установившемся режиме работы. Определение момента инерции дополнительной маховой массы (маховика).

1.3. Построение диаграммы изменения угловой скорости звена приведения за время одного цикла.

2 лист: Динамический анализ механизма.

2.1. Определение углового ускорения звена приведения по уравнению движения в дифференциальной форме в заданном положении механизма. Определение линейных ускорений центров тяжести и угловых ускорений звеньев.

2.2. Построение картины силового нагружения механизма.

2.3. Определение сил в кинематических парах без учёта сил трения и уравновешивающего момента на звене приведения.

2.4. Оценка точности расчётов, выполненных на 1-м и 2-м листах проекта, по уравнению моментов, составленных для звена приведения.

3 лист: Проектирование кинематической схемы планетарного редуктора и построение картины эвольвентного зацепления.

3.1. Выполнение геометрического расчёта эвольвентной зубчатой передачи при нарезании колёс стандартным режущим инструментом.

3.2. Вычерчивание схемы зацепления колёс с указанием основных размеров и элементов колёс и передачи.

3.3. Построение планетарного редуктора.

3.4. Построение треугольников линейных скоростей и плана чисел оборотов звеньев редуктора. Проверка передаточного отношения редуктора графическим способом.

4 лист: Синтез кулачкового механизма.

4.1. Построение кинематических диаграмм движения толкателя (ускорения, скорости, перемещения) по заданному закону изменения аналога.

4.2. Определение основных размеров кулачкового механизма наименьших габаритов с учётом максимально допустимого угла давления.

4.3. Построение центрового и конструктивного профиля кулачка.

4.4. Построение диаграммы изменения угла давления в функции угла поворота кулачка.

Студент должен выполнять курсовой проект в данной последовательности и закончить расчёт и графическое оформление каждого листа в сроки, установленные учебным планом.

Задание №1

Проектирование и исследование механизма привода насосной станции

Насосная станция с индивидуальным приводом от двухтактного одноцилиндрового двигателя внутреннего сгорания служит для перекачки жидких илов на станции биологической очистки сточных вод. Схема механизма насосной станции представлена на рис. 1, а (кривошип 1, шатун 2, поршень с крейцкопфой 3, маховик 4, клапан 5, редуктор 6, грязевой насос 7).

Коленчатый вал 1-го двигателя соединён с планетарным редуктором, который через упругую муфту соединён с грязевым насосом.

Основным механизмом двигателя является крейцкопфный кривошипно-ползунный механизм с прямоточно-клапанной системой продувки и одним центральным клапаном выпуска. Индикаторная диаграмма представлена на рис. 1, б.

Механизм газораспределения двигателя состоит из кулачка, закрепленного на распределительном валу, и толкателя, действующего через штангу и коромысло на клапан (рис. 1, в). Вращение распределительному валу О ₂ передается от коленчатого вала О ₁ парой зубчатых колес, передаточное отношение которых равно единице (U ₁₂ = 1).

Примечание. исходные данные для проектирования и построения индикаторной диаграммы приведены в табл. 1.1 и 1.2.