Курсовая работа (т): Проектирование механизмов насоса для подачи СОЖ

Проектирование механизмов насоса для подачи СОЖ

Кафедра теоретической механики и мехатроники

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Теория механизмов и машин»

на тему: «Проектирование механизмов насоса для подачи сож»

Специальность Технология машиностроения

2012 г.

Содержание

Введение

.        Проектирование рычажного механизма

.1      Синтез механизма

.2      Кинематический анализ

.2.1   Определение скоростей

.2.2   Определение ускорений

.2.3   Построение диаграмм скоростей и ускорений

.3      Силовой анализ механизма

.3.1Подготовка к силовому анализу

.3.2   Силовой анализ 1 структурной группы;

.3.3   Силовой анализ 2 структурной группы;

.3.4   Силовой анализ начального механизма;

.4 "Жёсткий рычаг" Жуковского.

.        Проектирование планетарного механизма

.1      Синтез планетарного механизма

.2      Определение передаточного отношения графоаналитическим методом

.        Проектирование кулачкового механизма

.1      Определение минимального радиуса и эксцентриситета кулачка

.2      Построение профиля кулачка методом обращенного движения

Литература

Введение

Создание современной машины требует от конструктора всестороннего анализа ее проекта. Конструкция должна удовлетворять многочисленным требованиям, которые находятся в противоречии. Из допустимого множества решений конструктор выбирает компромиссное решение с определенным набором параметров и проводит сравнительную оценку различных вариантов. Из числовых показателей эффективности решения, называемых критериями качества, по которым следует оценивать конструкцию, обычно выделяют главные критерии, а вспомогательные показатели используют как ограничения, накладываемые на элементы решения. В настоящее время расчеты выполняют на ЭВМ, что позволяет оценить конструкцию по многим критериям качества и найти максимум показателя эффективности.

Единой системой конструкторской документации (ЕСКД) установлено пять стадий разработки документации на изделия всех отраслей промышленности: техническое задание, техническое предложение, эскизный проект, технический проект и разработка рабочей документации. Многовариантный характер инженерных решений в процессе конструирования машины требует достаточной детальной разработки методов расчета и реализации оптимальных решений.

В конструкторской подготовке инженеров особое место отводится вопросам технологичности проектируемых машин. Конструктивные решения должны подчиняться требованиям рациональных технологических процессов изготовления и сборки, обеспечения минимума производственных затрат при заданных параметрах и показателях эффективности проектируемой машины. Основная цель курсового проектирования - привить навыки использования общих методов проектирования и исследования механизмов для создания конкретных машин и приборов разнообразного назначения. Студент должен научиться выполнять расчеты с использованием ЭВМ, применяя как аналитические, так и графические методы решения инженерных задач на разных этапах подготовки конструкторской документации.

. Проектирование рычажного механизма

.1 Синтез механизма

Строим планы положений механизма. За исполнительное звено принимаем звено 5, ход которого по условию равен 150мм, а по построению получается равным 61мм. Для всех положений механизма принимаем масштаб плана скоростей:

Определяем длины звеньев:

L_O1A=O₁A×M_l=50×0.00246=0.123м

L_AB=0.369м

L_O2В=0.369м

L_CD=0.246м

1.2 Кинематический анализ

1.2.1 Определение скоростей

Угловую скорость звена 1 вычисляем по формуле:

Выбираем произвольно полюс скоростей P_V и откладываем отрезок P_Va, изображающий скорость точки А.

Далее рассчитываем скорости точек всех звеньев и составляем уравнения скоростей:

Скорость точки А подчеркиваем сплошной чертой, так как она известна и по направлению, и по величине, а скорости точки В и звена АВ только по направлению. Выбираем масштаб плана скоростей:

рычажный передаточный планетарный кулачок

Аналогично строится план скоростей для другой части:

1.2.2 Определение ускорений

Определение ускорений точек и угловых ускорений звеньев методом плана ускорений. Строим план ускорений для расчетного третьего положения механизма.

Выбираем произвольно полюс ускорений .

Рассчитываем масштаб плана ускорений:

Аналогично выполним расчеты для ускорения точки D:

Отмечаем в плане ускорений на отрезках ab и cd середины - центры масс. Рассчитаем ускорения центров масс:

1.2.3 Построение диаграмм скоростей и ускорений

Далее строим графики скоростей и ускорений. Вычисляем масштаб времени:

где N - число рабочих ходов.

Определяем масштаб ускорений:

где к - расстояние от начального "нулевого" положения на оси времени, до точки начала построения ускорений.

По графику определяем ускорение ведущего звена (D) для расчетного третьего положения:

где "О" - нормаль из точки 3 графика ускорений, к кривой ускорений; Определяем погрешность расчетов:

1.3 Силовой анализ механизма

1.3.1 Подготовка к силовому анализу

Определяем массу всех звеньев:

Определяем силу тяжести всех звеньев механизма:

Рассчитываем силы инерции:

Рассчитаем осевые моменты инерции:

Звено 2 совершает плоскопараллельное движение, поэтому определим для него момент пар сил инерции:

Рассчитаем плечи:

Рабочую нагрузку определяем из графика:

1.3.2 Силовой анализ 1-й структурной группы

Выделяем 1-ю структурную группу, состоящую из звеньев 5 и 4. Показываем все действующие не нее силы: силу полезной нагрузки Pn, силы тяжести G₄ и G₅, силу инерции F₄( с учетом переноса на плечо h₄ и с учётом маштаба), силу инерции F₅ и силу реакции R₆₅. Неизвестную реакцию R₃₄ раскладываем на нормальную R₃₄ⁿ и тангенциальную R₃₄^τ составляющие.

Составим уравнение равновесия:

Для этого сначала найдем R₃₄^τ, рассмотрев равновесие звена 4 относительно точки D:

Остальные реакции найдем из плана сил.

Рассчитаем масштаб плана сил для первой структурной группы:

Находим неизвестные реакции, исходя из плана сил:

1.3.3 Силовой анализ второй структурной группы

Составим уравнение равновесия:

Нам неизвестны полные реакции  и . Для определения их тангенсальных составляющих рассмотрим равновесие звеньев 2 и 3 структурной группы в отдельности:

Звено 2:

Звено 3:

Остальные реакции найдём из плана сил

Определяем искомые реакции:

1.3.4 Силовой анализ начального механизма

Строим уравнение равновесия:

Уравновешивающую силу находим из уравнения моментов относительно точки  которое имеет вид:

Строим план сил в масштабе

определяем искомые реакции:

1.4 " Жёсткий рычаг" Жуковского

Строем план скоростей для расчётного третьего положения развёрнутый так, чтобы одноимённые точки максимально совпадали, и прикладываем в соответствующих точках этого плана все внешние нагрузки.

Составляем уравнение моментов всех сил относительно полюса :

Сравнив полученное значение со значением, полученным с помощью силового анализа, вычисляем погрешность:

. Проектирование планетарной передачи

.1 Определение передаточного отношения аналитическим способом