Детали машин. Механизм двухступенчатого двухцилиндрового компрессора

• Название: Механизм двухступенчатого двухцилиндрового компрессора
• Анкор: Детали машин
• Дата: 26.02.2022
• Размер: 0.86 Mb.
• Имя файла: TMM.doc
• Тип: Пояснительная записка; #374829
• страница: 1 из 6

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра «Теоретической механики»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ
по курсу: «Теория механизмов и машин»

тема: «Механизм двухступенчатого двухцилиндрового компрессора»

Выполнил:

студент III курса

специальности МА (с)

заочного факультета

Дроздов А.В.

Проверил:

Ласовский Р.Н.

Минск 2016

ЗАДАНИЕ
Тема 6. Механизм двухступенчатого двухцилиндрового воздушного компрессора (рисунок 1, таблица 1):

а)	б)	в)
Рисунок 1 – Механизм компрессора:
а – рычажный механизм компрессора; б – индикаторная диаграмма I ступени компрессора; в - индикаторная диаграмма II ступени компрессора (фазы индикаторных диаграмм: 1 – всасывание, 2 – сжатие; 3 – нагнетание; 4 - расширение)

Таблица 1 – Исходные данные для проектирования

Параметры	Обозначение	Размер-ность	Числовое значение
Размеры звеньев рычажного механизма lAS2 = lCS4 = lAB/3	lOA = lOC	м	0,15
	lAB = lCD	м	0,62
Частота вращения электродвигателя	nдв	об/мин	2940
Частота вращения коленчатого вала l	n1	об/мин	655
Массы звеньев рычажного механизма	m2 = m4	кг	19
	m3	кг	40
	m5	кг	21
Моменты инерции звеньев	JS1	кг×м²	0,75
	JS2 = JS4	кг×м²	0,60
	Jдв	кг×м²	0,12
Максимальное давление в цилиндре I ступени	р1макс	МПа	0,26
Максимальное давление в цилиндре II ступени	Р2макс	МПа	0,81
Диаметры цилиндров I ступени	d1	м	0,38
Диаметры цилиндров II ступени	d2	м	0,22
Коэффициент неравномерности вращения коленчатого вала	d	-	1/100
Положение кривошипа при силовом расчете механизма	j1	град	120

РЕФЕРАТ
Курсовой проект содержит 4 листа чертежей формата А1, пояснительную записку на 43 листах формата А4, включающую 3 рисунка, 12 таблиц, 5 литературных источников.
Ключевые слова: КОМПРЕССОР, РЫЧАЖНЫЙ МЕХАНИЗМ, КИНЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ, ДИНАМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ, ПЛАН СКОРОСТЕЙ, ТАКТОГРАММА.
Цель курсового проекта: приобретение практических навыков по кинематическому анализу и синтезу плоских рычажных механизмов.
Методы проведения исследований: графоаналитический.
В данном проекте определены структурные, кинематические и динамические характеристики рычажного механизма компрессора по заданным условиям.



СОДЕРЖАНИЕ

	Введение			6
1	Структурный анализ рычажного механизма			7
2	Кинематический анализ рычажного механизма			9
	2.1	Определение положений звеньев и построение траекторий точек звеньев механизма		9
	2.2	Построение планов скоростей		11
	2.3	Построение планов ускорений		14
3	Динамический синтез рычажного механизма			19
	3.1	Построение графика приведённого к ведущему звену момента инерции механизма		19
	3.2	Построение графика приведенного момента сил сопротивления и движущих сил		21
	3.3	Построение графика работ сил сопротивления и движущих сил		24
	3.4	Построение графика изменений кинетической энергии механизма и диаграммы Виттенбауэра		25
	3.5	Определение момента инерции маховика		25
	3.6	Определение параметров маховика		26
4	Синтез зубчатых механизмов 4.1 Проектирование схемы планетарного механизма			28
	4.2	Проектирование цилиндрической эвольвенты зубчатой передачи внешнего зацепления		29
5	Синтез кулачкового механизма 5.1 Задачи синтеза кулачкового механизма			37
	5.3 Расчёт передаточных функций выходного звена 5.4 Определение основных размеров 5.5 Построение профиля кулачка (графический метод) 5.6 Определение углов давления 5.7 Расчет коэффициента жесткости пружины Заключение			36
				38
				40
				42
				43
	Список использованной литературы			44

ВВЕДЕНИЕ
Курс теории механизмов и машин рассматривает общие методы исследования и проектирования и является общетехнической дисциплиной, формирует знание инженеров по конструированию, изготовлению и эксплуатации машин. Общие методы синтеза механизмов позволяют будущему инженеру определять многие параметры проектируемых механизмов и машин. Курс теории механизмов и машин является основой для изучения последующих дисциплин.

Курсовое проектирование по теории механизмов и машин является самостоятельной творческой работой студента. В процессе разработки курсового проекта студент решает ряд расчётно-графических задач, с решением которых инженеру-конструктору приходится встречаться на современном производстве.

Цель курсового проекта - развить у студента навыки самостоятельного решения комплексных инженерных задач, приобретение навыков оформления конструкторской документации в соответствии с требованиями ЕСКД.

Объектом исследования является рычажный механизм компрессора.

Проект по разработке (анализу и синтезу) механизма компрессора выполнен в соответствии с исходным заданием и методическими указаниями на курсовой проект [1].

1СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА




Рычажный механизм (рис. 1,а) состоит из стойки 0, кривошипа 1, шатуна 2, ползуна 3, шатуна 4 и ползуна 5. Кривошип 1 образует вращательные пары со стойкой 0 и шатунами 2 и 4. Шатун 2 входит во вращательную пару с ползуном 3. Шатун 4 входит во вращательную пару с ползуном 5. Ползуны 3 и 5 входят в поступательные пары со стойкой.

Таким образом, число подвижных звеньев n = 5, число одноподвижных пар p₁ = 7 (пять вращательных и две поступательные – см. таблицу 2).
Таблица 2 – Кинематические пары

№ кинематической пары	Тип кинематической пары	Класс кинематической пары
I (стойка 0 – кривошип 1)	вращательная	5
II (кривошип 1 – шатун 2)	вращательная	5
III (кривошип 1 – шатун 4)	вращательная	5
IV (шатун 2 – ползун 3)	вращательная	5
V (шатун 4 – ползун 5)	вращательная	5
VI (ползун 3 – стойка 0)	поступательная	5
VII (ползун 5 – стойка 0)	поступательная	5

Кинематическая цепь механизма плоская, сложная, замкнутая. Число степеней подвижности определяем по формуле Чебышева [2]:

W = 3n  2p1  p2 = 35  27  0 = 1,

(1)

Следовательно, исследуемый механизм имеет одну обобщенную координату: угол поворота начального звена 

Установим класс механизма, который определяется наивысшим классом группы Аcсура. Выполним классификацию структурных групп механизма. Отделяем группу второго класса второго вида (ВВП) со звеньями 4 и 5 (рисунок 2,а).

а)	б)		в)
Рисунок 2 – Структурные группы механизма:
а – группа второго класса второго вида; б – группа второго класса второго вида; в – механизм первого класса

Затем отделяем аналогичную группу второго класса второго вида (ВВП) со звеньями 2 и 3 (рисунок 2, б).

В результате остается механизм первого класса, в состав которого входит начальное звено 1 и стойка 0 (рисунок 2, в).

Механизм образован присоединением к начальному звену двух структурных групп второго класса. Поэтому по классификации Ассура-Артоболевского, его следует отнести ко второму классу.

Формула строения рассматриваемого механизма имеет вид:

II(2,3)  I(1)  II(4,5).

Кинематическая схема служит основой для разработки технического проекта рычажного механизма компрессора. Исходные данные для проектирования приведены в таблице 1.




^{2 КИНЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА}
При заданном законе движения входного звена механизма с одной степенью свободы движение остальных звеньев является вполне определённым. Каждому положению входного звена соответствуют определённые положения, скорости и ускорения остальных подвижных звеньев и точек механизма.

Основными задачами кинематического анализа являются определение положений звеньев и траекторий движения, скоростей и ускорений звеньев и точек механизма.

Движение механизма периодически повторяется, поэтому достаточно исследовать его движение за период, соответствующий одному обороту входного звена.