авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 || 4 |

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Сыктывкарский лесной институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего ...»

-- [ Страница 3 ] --

Практическая часть Содержание работы Определение коэффициента трения скольжения покоя и трения скольжения движения для звеньев из различных материалов (сталь – сталь, сталь – дерево, оргстекло – сталь и т. д.).

Технология выполнения работы 1. Установить тело (звено) заданного материала на наклонную плоскость.

2. Постепенно увеличивать угол наклона плоскости до момента начала движения тела.

Записать угол наклона 0 и вычислить коэффициент трения покоя по формуле:

f 0 = tg 0.

3. Поднять плоскость до угла наклона 0. Установить тело на верхний край плоско сти (см. рис. 1). Освободить тело и замерить время движения его по плоскости на расстояние S.

Опыт повторить три раза и вычислить среднее значение tср. Вычислить коэффициент трения движения по формуле:

2S sin gtс2р f=.

cos 4. Результаты опытов оформить в виде табл. 1.

Таблица № п/п Материалы Величины показателей 0 звеньев f0 S t1 t2 t3 tср f Сталь – сталь 1.

Дерево – сталь 2.

Оргстекло – сталь 3.

5. Оформить отчет.

Контрольные вопросы 1. Дайте определение трению.

2. Какие виды трения вам известны?

3. От каких факторов зависит сила трения при внешнем трении?

4. Какие законы трения вам известны?

5. Что такое трение покоя?

6. Что такое трение скольжения?

7. Как связаны между собой трение покоя и трение скольжения?

8. Что такое коэффициент трения?

9. В каком случае тело находится в равновесии на наклонной плоскости?

10. Другие методы определения коэффициента трения.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № Кинематический анализ кулачковых механизмов Трудоемкость: 2 часа.

Цель работы: определение перемещений, аналогов скоростей и ускорений толкателя кулачкового механизма.

Задачи работы:

1. Разработка расчетной схемы по модели кулачкового механизма.

2. Определение значений мгновенных аналогов скоростей и ускорений толкателя мето дом графического дифференцирования.

Обеспечивающие средства: модели кулачковых механизмов, чертежные инструменты.

Теоретическая часть Общие положения В зависимости от характера движения толкателя кулачковые механизмы подразделяются на три типа:

- кулачковые механизмы, толкатели которых совершают прямолинейное возвратно поступательное движение;

они бывают центральными и внецентренными;

- кулачковые механизмы, толкатели которых совершают колебательное движение;

они называются коромысловыми;

- кулачковые механизмы, толкатели которых совершают сложное движение.

Для уменьшения износа элементов высшей кинематической пары толкатель часто снаб жается роликом. В этих случаях различают два профиля кулачка: действительный (рабочий) и теоретический (проходящий по центру ролика).

При работе кулачкового механизма различают следующие фазы движения толкателя:

- фазу удаления (рабочий ход);

- фазу дальнего стояния (верхнего выстоя);

- фазу приближения (холостой ход);

- фазу ближнего стояния (нижнего выстоя).

Углы поворота кулачка, соответствующие этим фазам, называются фазовыми углами ( ), удаления 1 ( y ), дальнего стояния 2 д приближения 3 (п ), ближнего стояния 4 (б ).

Задачей кинематического анализа является определение для существующего механизма перемещений, скоростей (аналога скоростей) и ускорений (аналога ускорений) толкателя.

Определение перемещений толкателя Вычерчивается схема кулачкового механизма (рис. 1).

y 7 2 a7 1 a a4 a R 2 О 6 r a5 a 5 a y Рис. Пользуясь методом обращения движения и фиксируя положение толкателя в опреде ленные моменты (например, на лучах, проведенных из центра вращения кулачка через углы, равные, получим точки а1;

а2;

а3 и т. д. на пересечениях лучей с теоретическим профилем кулачка). Эти точки будут соответствовать положениям центра ролика в обращенном движе нии. Перенося точки а1;

а2;

а3 и т. д. на ось у–у через точку О, получим точки 1;

2;

3 и т. д. От резки 0–1;

0–2;

0–3 и т. д. представляют собою путь, проходимый центром ролика при повороте кулачка на угол 0,25;

0,5;

0,75 и т. д.

Используя эти данные, строим диаграмма зависимости S = f () в масштабе KS. Ис пользуя метод графического дифференцирования способом хорд, строим диаграмму аналога скорости S = f () и аналога ускорения S = f (). При этом масштаб перемещения KS зада ется, а масштаб угла поворота кулачка определяется по формуле:

K =, рад/мм, l где l – отрезок оси абсцисс, соответствующий величине 2, мм.

Полюсные расстояния принимаются равными HV = H a =, мм.

K При этом K S = K S = K S. Если Н выбираются произвольно, то KS K S =, м/мм;

K HV KS K S =, м/мм.

Kg Ha Практическая часть Содержание работы Определение для модели механизма перемещений, скоростей и ускорений толкателя.

Технология выполнения работы 1. Вычертить схему кулачкового механизма, в произвольном масштабе.

2. Пользуясь методом обращения движения, определить перемещения толкателя в точ ках, соответствующих повороту кулачка на угол 0,25.

3. Построить диаграмму перемещений S = f (), приняв масштаб KS, равный 0, м/мм или 0,002 м/мм, и l – отрезок по оси абсцисс, соответствующий одному обороту кулачка, в пределах 120–140 мм.

4. Определить масштаб угла поворота кулачка K = и полюсные расстояния l HV = H a =.

Kц 5. Методом графического дифференцирования построить диаграммы аналога скорости S = f () и аналога ускорения S = f ().

6. Заполнить таблицу 1 масштабов и таблицу 2 значений перемещений, аналога скоро стей и аналога ускорений толкателя, принимая во внимание, что K S = K S = K S.

Таблица Наименование параметра Формула и величина параметров K s =...

Масштаб перемещений Масштаб угла поворота кулачка Kц = =...

l Полюсные расстояния HV = H a = =...

Kц Таблица Параметр Значение параметра при углах 0,25 0,5 0,75 1,25 1,5 1,75 S, м S', м S", м Контрольные вопросы 1. Какие типы кулачковых механизмов известны?

2. Как классифицированы толкатели кулачковых механизмов?

3. Каковы цели кинематического анализа кулачковых механизмов?

4. Назовите фазы движения толкателя кулачкового механизма?

5. В чем состоит цель кинематического анализа кулачкового механизма?

6. В какой связи находятся между собой перемещение, скорость и ускорение?

7. В чем преимущество метода хорд перед методом касательных?

8. Как определить масштаб графика производной ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № Синтез кулачкового механизма Трудоемкость: 4 часа.

Цель работы: Освоение методики синтеза кулачкового механизма по исходным дан ным.

Задачи работы:

1. Определение аналога перемещений толкателя по заданному графику аналога ускоре ния толкателя.

2. Нахождение минимального радиуса кулачка.

3. Профилирование кулачка.

Обеспечивающие средства: прибор для построения профиля кулачка, чертежные инст рументы.

Исходные данные для проектирования профиля кулачка Схема кулачкового механизма с поступательно движущимся толкателем (вариант 1) e R l = 15 мм – эксцентриситет, R = 10 мм – радиус ролика, S max = 30 мм – максимальное перемещение толкателя, µ min = 60 – угол передачи.

o Схема кулачкового механизма с качающимся толкателем (коромыслом) (вариант 2) L R A O O l L = 100 мм;

l = 120 мм;

шmax = 16 – максимальный угол отклонения коромысла, µ min = o o – угол передачи, R = 10 мм.

Фазовые углы Рабочий ход Выстой Холостой ход Выстой верхний нижний (удаление) (приближение) 1 = 90 2 = 30 3 = 90 4 = Закон движения толкателя (коромысла) – график аналога ускорения S () F 3 F2 4 5 0 12 9 10 1112 13 14 15 16 17 18 19 78 1 2 Практическая часть Технология выполнения работы 1. Построить в произвольном масштабе заданный график аналога ускорения. При этом следует соблюдать следующее: площади, ограниченные линией графика выше и ниже оси абс цисс, должны быть равны (F1 = F2);

максимальная ордината 50–100 мм;

максимальная абсцисса (1 + 2 + 3) – 140–280 мм.

2. Определить масштаб угла поворота кулачка по формуле:

(1 + 2 + 3 ) K =, рад/мм, 1800 l где 1 + 2 + 3 = 90 + 30 + 90 = 210;

l – отрезок по оси абсцисс, соответствующий сумме трех фазных углов, мм.

3. Получить график аналога скорости толкателя (коромысла) методом графического ин тегрирования графика S = f (). Полюсное расстояние принять равным H a =.

Kц 4. Провести графическое интегрирование графика зависимости S = f () и получить график перемещений толкателя (коромысла) S = f ()[ = f ( )]. Полюсное расстояние HV принять равным H V = H a =.

Kц 5. Определить масштабы графиков:

а) для механизма с толкателем S max KS =, S max где Smax – заданный максимальный ход толкателя, м;

Smax – максимальная ордината графика, мм.

Масштабы графиков аналогов скоростей и ускорений определяются по формулам:

KS K S K S =, K S =.

K ц HV Kц H Ђ В нашем случае при HV = H a = :

Kц K S = K S = K S.

б) для механизма с коромыслом max Kш = max и аналогично:

K ш = K ш = K ш, где max – заданный максимальный угол отклонения коромысла, град;

max – максимальная ордината графика, мм.

6. По графику перемещений толкателя (коромысла) с использованием масштабов KS и K для каждого положения кулачка определить:

Si = K S Si ;

i = K ш i.

Полученные значения перемещений толкателя и углов поворота коромысла занести в таблицу 2.

Определение минимального радиуса кулачка (шайбы) для механизма с поступательно движущимся толкателем 1. Построить диаграмму S = f (S ) методом графического исключения общей перемен ной из графиков S = f () и S = f (S ) (рис. 1).

Для приведения масштаба S в соответствие с масштабом S использовать угол наклона вспомогательной прямой, значение которого вычислить по формуле:

= arctg( K H V ).

, = 45o.

В нашем случае, когда HV = Kц S 0 1 2 3 4 5 6 7 8 910 1112 13 S S 6, 7, µ m in S A 0 0, 1 r o min O O Рис. 1. Определение минимального радиуса кулачка с поступательно движущимся толкателем 2. Для определения области возможных положений центра вращения кулачка через крайние точки диаграммы S = f (S ) провести касательные под углом µ min к оси S. В направ l лении, противоположном действительному, отложить эксцентриситет l = и провести вер KS тикальную пунктирную линию до пересечения с более удаленной касательной. Точка О будет соответствовать положению центра вращения кулачка при минимальном радиусе основной шайбы кулачка:

r0 min = r0 min K S = O A0 K S.

Значение r0 использовать для заполнения табл. 2.

Определение минимального радиуса кулачка (шайбы) для механизма с коромыслом Построить диаграмму S = f (S ), для чего:

1. Вычислить масштаб диаграммы K шL K Sk =, 57, где L – длина коромысла, м;

К – масштаб угловых перемещений коромысла, град/мм.

k 2. В масштабе K S вычертить крайние положения коромысла О1А и траекторию т. А в со ответствии с заданным углом качания max.

3. Угол max разбить на части, пропорциональные значениям ординат диаграммы пере мещений = f (), или же использовать углы, соответствующие положениям кулачка из табл. 2. Пересечения радиальных прямых с траекторией т. А обозначить как точки 1, 2, 3 и т. д.

(рис. 2).

SА A 5 78 4 5 O 1 1 µ 4 3 3 2 13 2 1 14 1 0A О Рис. 2. Определение минимального радиуса кулачка с коромысловым толкателем На радиальных прямых отложить отрезки X 1 = 11, X 2 = 22 и т. д. в сторону действия вектора аналога скорости, повернутого на 90 в направлении вращения кулачка. Учитывая, что построение диаграммы S = f (S ) производится в масштабе K S, что K ш = K ш и, следова k тельно, K S = K S, то значения 11 = 1, 22 = 2, т. е. величины отрезков Х1;

Х2 и т. д. можно k k брать из графика аналога скоростей = f () как ординаты соответствующих положений ку лачка.

4. Точки 1, 2, 3 и т. д. соединить плавной кривой. Через наиболее удаленные точки (максимальные значения Х) провести прямые под углом µ min к радиальным прямым. В области, ограниченной прямыми ниже точки их пересечения, и на дуге окружности радиусом l с цен тром в т. О1 найти центр вращения кулачка – т. О. r0 = ОА0 K S – минимальный радиус кулач k ка.

l 2 + L2 r 5. Вычислить угол по формуле = arccos и использовать его значения 2lL для заполнения табл. 2.

6. Все вычисления свести в табл. 1.

Используя данные табл. 2, построить профиль кулачка на приборе по синтезу кулачко вых механизмов для 1 и 2 вариантов.

Таблица Наименование Формула Результат показателя для вычислений вычислений (1 + 2 + 3) Масштаб угла Kц =, рад/мм поворота кулачка 180o l Полюсные HV = H a =, мм расстояния Kц S max K S = K S = K S =, м/мм, Масштабы S max графиков K ш = K ш = K ш = max, град/мм max Масштаб диаграммы K шL K Sk =, м/мм S = f (S ) для 57, механизма с коромыслом Угол для l 2 + L2 r = arccos, град механизма с 2lL коромыслом Таблица Фазовые 1 вариант 2 вариант t + углы Номера по- S r0 + S ложения 1 2 3 4 Контрольные вопросы 1. Какие задачи необходимо решить при проектировании кулачкового механизма?

2. Приведите пример графика закона движения кулачка, обеспечивающего отсутствие динамических ударов в механизме.

3. Как графическим методом вычислить интеграл?

4. Что такое угол давления в кинематической паре?

5. Как определить угол передачи в кинематической паре?

6. Как практически определить минимальный радиус теоретического профиля кулачка?

7. Что такое теоретический профиль кулачка?

8. Какие углы кулачка определяют перемещение толкателя?

9. Как называют фазные углы кулачка, на которых не происходит перемещение толкате ля?

3.Самостоятельная работа 3.1. Курсовой проект (работа). Сборник заданий и методические указания для курсового проектирования по ТММ Курсовой проект по дисциплине «Теория механизмов и машин» (ТММ) выполняется студентами специальностей АиАХ, МиОЛК, МСХ, ЭиАСХ, СТиТМиО, TД. Курсовая работа отличается от курсового проекта объемом (в курсовой работе не выполняется синтез кулачко вого механизма).

Объем проекта: четыре листа формата А1 (594–841 мм) графической части и 20–25 стра ниц пояснительной записки формата А4 (210–297 мм). Объем курсовой работы: три листа фор мата А1 графической части и 16–22 страниц пояснительной записки.

Выполнять графическую часть рекомендуется вручную, вычерчивая чертежи, схемы и графики карандашом. При уверенных навыках в области машинного проектирования допуска ется графическую часть выполнить на персональном компьютере. Пояснительная записка мо жет быть печатной и рукописной.

Выполнение проекта состоит из нескольких этапов: изучение задания, выполнение рабо ты в черновом виде, согласование выполненной части работы с руководителем проекта, оформ ление проекта и защита выполненной работы. Курсовой проект должен быть выполнен в соот ветствии с требованиями, предъявляемыми к текстовым материалам и к выполнению чертежей, схем и графиков.

Прием проекта осуществляется комиссией. Оценка за проект выставляется дифференци рованная, с учетом качества исполнения работы и результатов защиты. Исполнитель при защи те проекта должен раскрыть следующие вопросы:

• назначение и принцип работы механизма;

• методы расчетов, применяемых при анализе машин;

• способы синтеза механизмов;

• преимущества и недостатки методов, применяемых при проектировании и анализе ме ханизма;

• обоснованность принятых решений по анализу и синтезу механизмов.

Проект перед защитой должен быть зарегистрирован в деканате.

1. Принцип работы и индикаторные диаграммы механизмов В настоящее время для преобразования поступательного движения поршня во враща тельное движение вала (или наоборот) в большинстве случаев используется кривошипно ползунный механизм, показанный на рис. 1.

А 4О S В Рис. 1. Кривошипно-ползунный механизм:

1 – кривошип, совершающий вращательное движение вокруг точки О и принимаемый в качестве звена приведения динамической модели (точка S1 – центр масс кривошипа);

2 – шатун (точка S 2 – центр масс звена);

3 – поршень (ползун);

4 – стойка;

5 – маховик, который в неко торых случаях может быть расположен и на других вращающихся звеньях Поршневые машины (двигатели внутреннего сгорания, компрессоры, насосы и т. д.) час то выполняются многоцилиндровыми. Находят применение машины «двойного» действия, в которых рабочий цикл осуществляется и при «прямом» и при «обратном» движении поршня, а боковые усилия воспринимаются не поршнем, а дополнительным звеном – крейцкопфом. При менение многоцилиндровых машин решает многие проблемы конструирования машин с мини мизацией габаритных размеров и стоимости, а также обеспечения равномерности чередования рабочих процессов и снижения колебаний.

Рабочий процесс поршневой машины связан с движением поршня и иллюстрируется ин дикаторной диаграммой, дающей зависимость давления на поршень от его перемещения. В поршневых машинах принято принимать за положительное направление сил направление от поршня к центру вращения кривошипа, т. е. положительное направление силы соответствует избыточному давлению в цилиндре. Для удобства индикаторные диаграммы представлены в Pi S системе координат: относительное давление –, относительное перемещение –, где Pi Pmax S max – текущее давление в цилиндре;

Pmax – максимальное давление в цилиндре;

S – текущее пере мещение поршня;

S max – максимальное перемещение поршня. Построение индикаторных диа грамм осуществляется в следующих масштабах: по оси абсцисс сохраняется масштаб K s меха Pmax низма;

по оси ординат – K p =, где Ymax – ордината диаграммы, Pmax – максимальное дав Ymax ление в цилиндре.

Двигатели. Двухтактный двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом:

движением вверх поршня производится сжатие горючей смеси или воздуха. В конце сжатия ближе к верхней мертвой точке (ВМТ) поршня начинается процесс сгорания и при движении поршня вниз (кривая 2) осуществляется рабочий ход. Около нижней мертвой точки (НМТ) от крытием клапанов начинается газообмен, процесс выпуска продуктов сгорания, затем процесс наполнения цилиндра свежим зарядом. В двухтактном ДВС процессы выпуска и впуска осуще ствляются около НМТ, а сжатие и рабочий ход осуществляется за два хода (Н) поршня (вверх и вниз), как показано на индикаторной диаграмме (рис. 2), соответствующей одному повороту кривошипа на угол 2.

В четырехтактном ДВС происходят следующие процессы:

1. Сжатие.

2. Рабочий цикл или расширение.

3. Выпуск.

4. Впуск.

Эти процессы осуществляются за два поворота кривошипа или коленчатого вала. Хотя давления на впуске и выпуске незначительны по величине, диаграмму работы четырехтактного двигателя следует рассматривать за полный цикл (угол поворота кривошипа 4 (рис. 2)).

Pi Pm a x Sb H Рис. 2. Индикаторная диаграмма четырехтактного двигателя Газообмен в цилиндре ДВС управляется с помощью распределительного вала, связанно го передачей с коленчатым валом. Схема многоцилиндрового двигателя выбирается таким об разом, чтобы обеспечить равномерное чередование рабочих ходов в цилиндрах. В многоцилин дровых машинах диаграммы работ отдельных цилиндров накладываются друг на друга со сдви гом фаз, определяемым схемой двигателя. Площадь индикаторной диаграммы характеризует работу за цикл. Индикаторные диаграммы ДВС определяются также типом рабочего процесса:

с самовоспламенением (дизель) или с искровым зажиганием рабочей смеси.

На рис. 3 показана индикаторная диаграмма двухтактного двигателя, стрелками показа ны направления движения поршня кривошипно-ползунного механизма.

Pi Pmax Sb H Рис. 3. Индикаторная диаграмма двухтактного двигателя Компрессоры и насосы. Процессы в одноступенчатых компрессорах и насосах осущест вляются за период одного оборота кривошипа:

1) сжатие;

2) всасывание.

Принципы работы компрессоров и насосов похожи, но отличия заключается в рабочем теле. У компрессоров рабочим телом являются газы, обладающие значительной сжимаемостью.

У насосов рабочим телом являются жидкости, сжимаемостью которых можно пренебречь.

Работа компрессора происходит следующим образом: при движении поршня вверх кла паны закрыты, происходит сжатие газа;

при достижении рабочего давления (Рmax) выпускной клапан открывается и газы из цилиндра вытесняются в ресивер;

при движении поршня вниз (направления движения поршней показаны стрелками на индикаторных диаграммах) сначала происходит расширение остатков сжатых газов в пространстве цилиндра, а затем автоматиче ски открывается всасывающий клапан и происходит всасывание в цилиндр новой порции газов.

Следует обратить внимание, что всасывание может происходить при давлении выше или ниже атмосферного (Ратм = 0,1 МПа). При всасывании при давлении Р Ратм сила давления на пор шень направлена к центру вращения кривошипа и считается положительной. Поскольку при всасывании скорость поршня также направлена к центру вращения кривошипа, то угол между силой и скоростью будет равен нулю и работа будет положительной. Таким образом, при дав лении на всасывании выше атмосферного будет реализована положительная работа, ранее за траченная на сжатие рабочего тела, т. е. давление газа будет способствовать движению поршня.

При давлении на всасывании ниже атмосферного, наоборот, будет преодолеваться сила сопротивления движению и затрачиваться работа, которой приписывают отрицательный знак, определяемый косинусом угла между силой и скоростью, равным 180.

На рис. 4 показана индикаторная диаграмма компрессора. Стрелками показаны направ ления движения поршня кривошипно-ползунного механизма. На рис. 5 приведена индикатор ная диаграмма насоса. Работа механизма насоса аналогична работе компрессора.

Pi Pm ax Sb H Рис. 4. Индикаторная диаграмма компрессора Pi Pma x Sb H Рис. 5. Индикаторная диаграмма насоса На всасывании первой ступени компрессора давление обычно ниже атмосферного, но при расчетах, в силу его близости к атмосферному давлению, при расчете сил им пренебрегают, принимая действующую силу равной нулю. На всасывании второй ступени компрессора давле ние равно давлению сжатия на выходе из первой ступени, поэтому на всасывании второй сту пени возвращается часть работы, затраченная на сжатие в первой ступени. При равной весовой производительности обеих ступеней, объемный расход газа и диаметр поршня второй ступени компрессора будут меньше, чем в первой ступени. В обеих ступенях работа за цикл сжатия от рицательна и по модулю больше работы на всасывании.

Таблица Значение давления Р в цилиндре ДВС с искровым зажиганием в долях максимального давления Рmax в зависимости от положения поршня Перемещение поршня Sb 0 0,025 0,05 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1, H Рабочий ход Pi 1,0 1,0 0,9 0,62 0,42 0,28 0,21 0,17 0,14 0,12 0.09 0, Pmax Сжатие Pi 0,5 0,4 0,28 0,14 0,07 0,04 0,02 0,01 0,002 0 0 0, Pmax Таблица Значения давлений в цилиндрах компрессора в долях максимального давления в зависимости от положения поршня Перемещение поршня 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1, Sb H Всасывание Pi 1 0,3 0 0 0 0 0 0 0 0 Pmax Сжатие Pi 1 1 1 0,55 0,38 0,27 0,18 0,12 0,08 0,04 Pmax 2. Задания для курсового проектирования Порядок получения задания Студент выбирает задание самостоятельно по двум последним цифрам номера зачетной книжки. Последняя цифра зачетной книжки соответствует цифре верхней горизонтальной стро ки табл. 3, предпоследняя цифра зачетной книжки соответствует цифре крайнего левого столб ца таблицы. Это задание на анализы основного механизма. Последняя цифра книжки – верхняя горизонтальная строка табл. 4, предпоследняя – крайний левый столбец таблицы. Это задание на синтез кулачкового механизма.

Буква А или Б обозначает схему механизма (см. рис. 6, 7). Цифра за буквой – номер за дания (см. табл. 5, 6, 7, 8).Число за номером задания – номер варианта, левый столбец в табл. – задания на основной механизм (см. табл. 3, 4, 5, 6, 7).

Таблица Задания на основной механизм 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 A1-1 A1-11 A2-1 A2-11 A3-1 A3-11 Б4-1 Б4-11 A1-21 A3- 2 A1-2 A1-12 A2-2 A2-12 A3-2 A3-12 Б4-2 Б4-12 A1-22 A3- 3 A1-3 A1-13 A2-3 A2-13 A3-3 A3-13 Б4-3 Б4-13 A1-23 A3- 4 A1-4 A1-14 A2-4 A2-14 A3-4 A3-14 Б4-4 Б4-14 A1-24 A3- 5 A1-5 A1-15 A2-5 A2-15 A3-5 A3-15 Б4-5 Б4-15 A1-25 A3- 6 A1-6 A1-16 A2-6 A2-16 A3-6 A3-16 Б4-6 Б4-16 A2-21 Б4- 7 A1-7 A1-17 A2-7 A2-17 A3-7 A3-17 Б4-7 Б4-17 A2-22 Б4- 8 A1-8 A1-18 A2-8 A2-18 A3-8 A3-18 Б4-8 Б4-18 A2-23 Б4- 9 A1-9 A1-19 A2-9 A2-19 A3-9 A3-19 Б4-9 Б4-19 A2-24 Б4- 0 A1-10 A1-20 A2-10 A2-20 A3-10 A3-20 Б4-10 Б4-20 A2-25 Б4- Таблица Задания на кулачковый механизм 1 2 3 4 5 6 7 8 9 С1-1 С1-11 С2-6 С2-1 С2-11 Д1-6 Д2-1 Д2-11 Д1-6 С1- С1-2 С1-12 С2-7 С2-2 С2-12 Д1-7 Д2-2 Д2-12 Д2-7 С1- С1-3 С1-13 С2-8 С2-3 С2-13 Д1-8 Д2-3 Д2-13 Д1-8 С2- С1-4 С1-14 С2-9 С2-4 С2-14 Д1-9 Д2-4 Д2-14 Д2-9 С2- С1-5 С1-15 С2-10 С2-5 С2-15 Д1-10 Д2-5 Д2-15 Д1-10 Д1- С1-6 С2-1 С2-11 С2-6 Д1-1 Д1-11 Д2-6 Д1-1 Д1-11 Д1- С1-7 С2-2 С2-12 С2-7 Д1-2 Д1-12 Д2-7 Д1-2 Д1-12 Д2- С1-8 С2-3 С2-13 С2-8 Д1-3 Д1-13 Д2-8 Д1-3 Д1-13 Д2- С1-9 С2-4 С2-14 С2-9 Д1-4 Д1-14 Д2-9 Д1-4 Д2-14 Д1- С1-10 С2-5 С2-15 С2-10 Д1-5 Д1-15 Д2-10 Д1-5 Д2-15 С1- Задания на разработку кулачкового механизма выбираются аналогично – по таблице за дания на кулачковый механизм.

Буквы С или Д обозначает схему механизма (см. рис. 8, 9). Цифра за буквой – закон движения толкателя (см. рис. 10, 11,). Число далее номер варианта задания (см. табл. 9).

Обозначения в таблице задания на курсовое проектирование n – частота вращения кривошипа, об/мин.

= LОА / LАВ – отношение длины кривошипа к длине шатуна.

D – диаметр поршня, мм.

D – отношение диаметра поршня к ходу поршня.

H m1 – масса кривошипа, кг.

m2 – масса шатуна, кг.

m3 – масса ползуна (поршня), кг.

Центр масс кривошипа (точка S1) для заданий 3, 4 находится посредине звена ОА.

Центр тяжести шатуна (точка S 2 ) находится на расстоянии: AS 2 = 0,35 AB.

Центр тяжести ползуна (точка S 3 ) совпадает с точкой В.

Момент инерции шатуна относительно оси, проходящей через центр тяжести J 2, кг м.

Pmax – максимальное значение давления на индикаторной диаграмме, Мпа.

– коэффициент неравномерности хода машинного агрегата.

– число цилиндров двигателя.

m – модуль зубчатого колеса, мм.

Z – число зубьев зубчатого колеса.

X – смещение исходного контура в долях модуля.

S – наибольший ход поступательно движущегося толкателя кулачкового механизма, мм.

max – наибольший угол поворота коромыслового толкателя, град.

у – угол удаления, град.

д. с – угол дальнего выстоя, град.

п – угол приближения, град.

Lo. c – длина коромысла, мм.

Нулевым положением считать такое, при котором поршень (ползун) находится в верхней мертвой точке.

Схемы кривошипно-ползунного механизма В S А S О Рис. 6. Схема механизма А А S В S О Рис. 7. Схема механизма Задание № 1. Механизм двухтактного двигателя внутреннего сгорания Таблица Данные к заданию № n, P, D, D m, m, i m, Z1 Z 2 X 1 X № № пол. J2, 2 max мм вар- для си мин -1 МПа мм H кг кг кг м та лового расчета 6000 4,4 42 0,9 0,28 0,30 0,22 1,8 10 4 0,01 1 2 15 25 +0,12 1 3, 45 0,8 0,27 0,35 0,23 3,5 10 4 0,03 2 2,5 8000 4,8 2 17 28 0 38 0,85 0,29 0,20 0,28 1,0 10 4 0,03 1 2,5 15 23 +0, 3 3,5 5000 4,2 45 0,9 0,25 0,35 0,35 3,3 10 4 0,02 1 2,5 16 24 +0, 4 3,6 6500 4,5 75 1,1 0,32 0,65 0,6 6,8 10 4 0,03 5 3,7 1500 4.3 3 17 27 0 78 1,2 0,31 0,75 0,5 7,7 10 4 0,02 6 0,5 1800 3,9 2 18 25 0 85 1,0 0,32 0,8 0,5 13,2 10 4 0,04 7 3,7 2000 3,8 5 13 27 +0,24 92 1.1 0,31 0,86 0,6 14,6 10 4 0,04 8 3,0 2500 4,1 2 17 17 0 76 1,2 0,31 0,6 0,7 5,8 10 4 0,03 9 3,7 3000 4,2 3 16 27 +0,06 66 1,2 0,32 0,6 0,6 4,1 10 4 0,02 10 2,5 3200 3,9 2 18 23 0 72 1,1 0,33 0,7 0,5 4,2 10 4 0,02 11 3,7 3500 4,3 2 20 27 0 88 1,2 0,34 0,85 0,7 7,1 10 4 0,03 12 3,0 1900 3,7 5 21 19 0 98 1,0 0,35 0,93 0,5 1 7 10 4 0,03 3 2,5 19 13 3,7 1750 3,5 0 80 1,0 0,33 0,66 0,4 9,6 10 4 0,04 14 2,5 1900 3,4 2 21 17 0 90 1.1 0,32 1,1 0,5 16,7 10 4 0,03 15 1,7 2000 3,5 5 14 28 +0,18 68 1,2 0,30 0,5 0,5 4,0 10 4 0,03 16 1,7 2250 3,3 4 13 19 +0,24 72 1,1 0,30 0,6 0,6 6,5 10 4 0,03 17 2,7 2500 4,3 2 14 18 +0,18 64 1,2 0,32 0,52 0,8 3,4 10 4 0,02 18 0,3 2750 4,2 3 23 17 0 75 1,1 0,30 0,6 0,5 7,0 10 4 0,02 4 2,5 25 19 3,7 3000 3,3 0 82 1,1 0,31 0,8 0,6 10,7 10 4 0,02 20 0,5 3200 4,1 2 26 14 0 +0, 90 1,0 0,33 0,96 0,9 16,3 10 4 0,02 21 0,3 3500 3,8 5 24 15 0 +0, 85 1,1 0,32 0,75 0,8 10,2 10 4 0,02 22 3,5 2750 4,3 3 23 15 0 +0, 88 1,0 0,30 0,84 0,7 14,1 10 4 0,02 23 0,3 2000 4,4 4 22 22 0 40 0,9 0,25 0,28 0,2 1,7 10 4 0,01 24 3,7 8000 3,7 5 22 21 0 42 1,1 0,15 0,35 0,2 1,1 10 4 0,01 25 4,7 7000 4,2 3 25 19 0 Задание № 2. Механизм четырехтактного двигателя внутреннего сгорания Таблица Данные к заданию № m2, m3, J 2, i m, Z1 Z 2 X n, P, D, D № вар- № X max мм та пол-ний мин МПа мм H кг кг кг м для силового расчета 42 0,9 0,280,27 0,22 1,7 10 4 0,01 1 3,7 6000 4,4 2 17 24 0 45 0,8 0,270,35 0,31 2,1 10 4 0,02 2 2,5 16 19 +0,06 2 2,5 8000 4, 38 0,850,290,21 0,18 1,1 10 4 0,03 2 2,5 25 3 0,5 5000 4,1 0 35 0,9 0,250,20 0,15 1,0 10 4 0,02 2 1,75 15 19 +0,12 4 3,6 6500 3, 75 1,1 0,320,72 0,5 7,6 10 4 0,03 5 1,0 1500 4,2 2 18 19 0 78 1,2 0,31 0,8 0,4 8,2 10 4 0,01 6 0,5 1800 4,0 2 18 15 0 +0, 85 1,0 0,320,83 0,6 13,6 10 4 0,03 4 1,75 19 7 5,7 2000 3,2 0 92 1.1 0,310,98 0,9 15,7 10 4 0,02 8 1,5 2500 3,6 2 19 17 0 76 1,2 0,310,76 0,4 7,4 10 4 0,01 9 3,0 3000 3,8 3 20 16 0 +0, 66 1,2 0,320,61 0,4 4,2 10 4 0,02 10 2,5 3200 3,9 2 20 17 0 72 1,1 0,330,69 0,7 6,3 10 4 0,01 4 1,75 21 11 0,7 3500 3,5 0 88 1,2 0,340,84 0,8 9,0 10 4 0,01 6 1,75 21 12 3,7 1500 3,7 0 98 1,0 0,35 1 0,9 1 8,4 10 4 0,02 13 5,0 1750 4,1 2 21 14 0 +0, 80 1,0 0,330,82 0,8 11,2 10 4 0,03 14 2,5 1900 4,4 2 22 15 0 +0, 90 1.

1 0,320,93 1 14,1 10 4 0,02 6 1,75 22 15 1,5 2000 4,1 0 68 1,2 0,300,62 0,5 5,1 10 4 0,01 16 4,7 2250 3,7 3 22 19 0 72 1,1 0,300,72 0,6 7,9 10 4 0,02 17 2,5 2500 4,2 2 23 16 0 +0, 64 1,2 0,32 0,6 0,5 3,8 10 4 0,01 8 1,75 23 18 0,3 2750 4,3 0 75 1,1 0,300,72 0,7 8,6 10 4 0,01 8 2,5 23 19 3,7 3000 3,3 0 82 1,1 0,310,82 0,7 11,1 10 4 0,02 20 0,3 3200 4,3 2 24 13 0 +0, 90 1,0 0,33 1,0 1 26,1 10 4 0,02 8 2,5 24 21 0,3 3500 4,0 0 85 1,1 0,32 0.9 0,9 12,2 10 4 0,01 8 1,75 25 22 2,4 2750 4,2 0 88 1,2 0,300,92 1 12,7 10 4 0,03 8 2,5 25 23 0,3 2000 3,2 0 +0, 92 0,9 0,251,1 0,9 26,2 10 4 0,016 24 3,7 8000 4,2 25 22 0 26,5 10 4 0,026 2,5 25 23 25 4,1 7000 3,8 90 0,920,291 1 Задание № 3. Механизм компрессора Таблица Данные к заданию № n, P, D, D m, m, J, m, Z Z № № i X1 X max 2 3 1 мм вар- положе- мин мм H кг кг кг м МПа та ний для силового расчета 14,1 10 4 0,04 2 15 1 3,7 900 0,6 62 0,9 0,28 2 0,8 1 0 12,1 10 4 0,04 2,5 16 26 +0, 2 2,5 800 0,6 55 0,8 0,27 3 0,8 1 9,9 3 0,5 840 0,8 68 0,8 0,29 3 0,5 0,5 0,04 2 17 27 0 23,3 4 2,6 650 0,8 75 0,9 0,25 3 0,9 0,5 0,04 2,5 18 27 0 10,5 10 4 0, 5 1,3 600 1 75 1,1 0,32 8 1 1,2 3 19 27 0 10,2 6 0,3 750 1 78 1,2 0,31 8 1 1,1 0,05 2,5 20 15 0 +0, 24,6 7 3,7 550 1 85 1,0 0,32 10 1,5 1,4 0,05 2 20 20 0 30,4 8 1,5 600 1 92 1.1 0,31 10 1,8 2 0,05 3 21 20 0 9,7 9 3,7 600 1,2 76 1,2 0,31 10 1 1 0,05 2,5 21 19 0 5,5 10 4 0,04 2,5 21 10 2,3 650 1,2 66 1,2 0,32 7 0,8 0,8 0 9,2 11 3,7 500 1,3 72 1,1 0,33 6 1 1 0,04 2 22 20 0 17,1 12 3,7 500 1,3 88 1,0 0,34 10 1,1 1,3 0,04 2,5 22 21 0 29,2 10 4 0, 13 1,6 750 1,3 98 1,0 0,35 10 1,6 1,4 3 23 14 0 +0, 13,7 14 2,0 600 1,4 80 1,0 0,33 8 1 1 0,04 2,5 24 15 0 +0, 19,8 10 4 0, 15 1,5 700 1,4 90 1.1 0,32 9 1,3 1,3 3 24 20 0 8,4 16 3,7 650 1,4 68 1,0 0,30 6 0,7 0,9 0,05 2 25 20 0 9,4 17 2,7 750 1,5 72 1,0 0,30 6 0,8 0,8 0,05 2 25 22 0 6,8 10 4 0, 18 0,3 675 1,5 64 0,9 0,32 6 0,6 0,8 4 25 23 0 9,6 19 3,7 500 1,5 75 1,1 0,30 5 0,8 1 0,05 3 25 24 0 13,4 20 0,3 620 1,4 82 1,1 0,31 6 1 1 0,05 2 26 20 0 22,5 10 4 0, 21 0,3 750 1,3 90 1,0 0,33 9 1,3 1,2 3 26 21 0 13,6 22 3,7 750 1,2 85 1,1 0,32 8 1 1,1 0,04 3 27 20 0 13,9 10 4 0, 23 0,3 600 1,2 88 1,2 0,30 7 1 1,1 2 27 22 0 47,7 24 3,7 700 1 100 0,9 0,25 3 1,5 0,3 0,04 4 27 23 0 42,1 25 4,5 700 0,8 96 0,92 0,29 2 1,4 0,4 0,04 2,5 27 25 0 Задание № 4. Механизм насоса Таблица Данные к заданию № Pmax, D, D m1, m2, m3, J 2, m, Z1 Z 2 X n, №№ X мм вар- положе- мин МПа мм H кг кг кг кг м та ний для силового расчета 42 0,9 0,280,3 0,3 0,3 1,68 10 4 0,04 2 17 17 1 3,7 500 1 45 0,8 0,270,3 0,35 0,3 2,3 2 2,5 400 1,4 0,04 2 17 19 0 38 0,850,230,250,2 0,2 1,49 3 0,5 500 1,5 0,04 2,5 17 18 0 35 0,9 0,250,250,2 0,2 1,68 10 4 0,05 2,5 18 17 4 2,6 450 1,8 75 1,1 0,220,5 0,6 0,6 13,4 5 1,3 650 2 0,05 3 15 19 +0,12 78 1,2 0,210,5 0,5 0,7 11,1 10 4 0,05 6 0,1 500 1,3 18 20 0 1,1 34,7 7 5,7 600 2 85 1,0 0,220,7 1 0,06 3 18 18 0 1,2 28,4 8 1,0 550 1 92 1.1 0,241 1 0,06 4 19 19 0 8,7 10 4 0,06 9 3,0 600 1,5 76 1,2 0,310,6 0,9 1 19 17 0 66 1,2 0,320,5 0,7 0,9 6,9 10 2,5 720 3 0,06 3 19 15 0 +0, 72 1,1 0,300,6 0,7 0,8 7,6 11 0,7 650 2 0,01 3 19 18 0 88 1,2 0,240,8 1,1 1,3 23,9 10 4 0,01 2,5 20 20 12 3,4 550 2 1.5 1,4 27,4 10 0,05 2,5 20 21 13 5,6 575 3 98 1,0 0,351 80 1,0 0,230,751.2 1,2 33,7 10 4 0,05 2,5 14 19 +0, 14 2,5 690 2 90 1.1 0,221 1,4 1,6 45 10 4 0,04 2 20 21 15 1,6 500 1,6 68 1,0 0,300,5 0,6 0,6 7,2 10 4 0,04 2 21 19 16 4,7 725 1 72 1,1 0,300,6 0,7 0,8 7,8 10 4 0,04 17 2,7 250 1 21 16 0 +0, 64 1,0 0,220,5 0,5 0,5 9,8 10 4 0,05 18 0,5 575 1,6 22 20 0 75 1,1 0,280,6 0,6 0,8 8,3 19 3,7 600 1,2 0,05 3 22 21 0 1,1 13,4 20 0,3 620 1 82 1,1 0,310,6 1 0,04 3 23 19 0 1,3 1,3 46,3 10 4 0,04 21 0,3 650 1 90 1,0 0,261 23 21 0 85 1,1 0,230,8 1,1 1.3 26,7 10 0,05 22 2,5 575 1 13 22 +0,024 88 1,0 0,300,9 1,3 1,2 37,4 10 4 0,05 23 0,3 600 1 24 21 0 40 0,9 0,250,3 0,3 0,25 1,7 10 4 0,05 24 3,7 700 3 24 21 0 48 0,9 0,290,3 0,3 0,2 2,34 10 4 0,05 25 3,7 500 4 24 22 0 Задания для проектирования кулачкового механизма Рис. 8. Схема кулачкового механизма С Рис. 9. Схема кулачкового механизма Д Законы движения толкателя а, е ц цу цgc цn Рис. 10. График аналога ускорения толкателя кулачкового механизма а, е ц цу цg c цn Рис. 11. График аналога ускорения толкателя кулачкового механизма Таблица Задания на кулачковый механизм д. с, п, max, у, Номер S, LОC, варианта град мм град град мм град 1 120 0 20 15 10 2 150 0 150 15 30 3 90 30 90 18 5 4 120 15 120 20 6 5 120 30 120 22 5 6 150 0 150 20 10 7 150 30 150 16 40 8 150 0 150 15 26 9 90 30 0 22 30 1 120 0 120 20 34 1 120 30 120 16 36 1 150 30 150 13 28 1 150 0 150 19 25 1 120 0 120 18 28 1 120 30 20 20 20 1 120 45 120 21 22 1 105 30 105 22 22 3. Рекомендации по выполнению графической части курсового проекта Кинематический и силовой анализ механизма Исходные данные n – частота вращения кривошипа, об/мин.

LОА = – отношение длины кривошипа к длине шатуна.

LАБ D – диаметр поршня, мм.

D – отношение диаметра поршня к ходу поршня.

H m1 – масса кривошипа, кг.

m2 – масса шатуна, кг.

m3 – масса ползуна (поршня), кг.

Момент инерции шатуна относительно оси, проходящей через центр масс J 2, кг · м Центр масс кривошипа (т. S1) для заданий 3, 4 находится посредине звена ОА.

Центр тяжести шатуна (т. S 2 ) находится на расстоянии: AS 2 = 0,35 AB.

Центр тяжести ползуна (т. S3 ) совпадает с т. В.

Pmax – максимальное значение давления на индикаторной диаграмме, Мпа.

Порядок разработки 1. Определить размеры механизма:

H длина кривошипа LОА =, м;

LOA длина шатуна LAB =, м.

2. Выбрать масштаб планов положений механизма в соответствии со стандартом ЕСКД:

1 : 1, 1 : 2, 1 : 2,5, 1 : 4, 1 : 5 или кратным им. Отступать от применения рекомендуемых масшта бов допускается при синтезе кулачкового механизма. Кинематические схемы механизма вы полнить методом засечек для восьми мгновенных положений механизма (угол поворота криво шипа между текущими положениями ). На плане положений механизма сплошными основ ными линиями показать положения, указанные в задании на силовой анализ.

3. Выбрать масштаб плана скоростей, построить восемь планов скоростей и определить значение искомых скоростей.

4. Выбрать масштаб плана ускорений и построить двапланов ускорений механизма. По планам определить значение ускорений.

5. Заполнить таблицу.

Образец таблицы ba, ba, Номер aa, as, ab, as, Va, Vs, V b, Vs, положения 1 2 1 м/с м/с м/с с 1 с м/с м/с м/с м/с 2 м/с механизма 6. Вычертить две расчетные схемы групп шатун-ползун механизма в положениях, задан ных для силового расчета, показать на схеме линии действия сил. Движущая сила для двигателя направлена к оси вращения кривошипа. Сила полезного сопротивления (компрессор, насос) имеет по отношению к направлению движения поршня противоположное направление.

Величину движущей силы (силы полезного сопротивления) следует определить сле дующим образом: рассчитать максимальную движущую силу (силу полезного сопротивления) исходя из зависимости D 2 Pmax Pд. с =, где Pmax – наибольшее давление на индикаторной диаграмме, МПа;

D – диаметр цилиндра, мм;

Pд. с – усилие, действующее на поршень ВМТ, Н.

На чертеже кинематического и силового анализа построить в масштабе индикаторную диаграмму механизма по данным табл. 1 и 2 и с учетом вида диаграммы (рис. 2, 3, 4, 5). Теку щие значения величины силы полезного сопротивления в мгновенном положении механизма (движущей силы) следует определить из индикаторной диаграммы механизма.

7. Вычислить тангенциальную составляющую реакции удаленной связи.

8. Выполнить силовой анализ группы шатун-ползун методом кинетостатики. Для этого выбрать масштаб сил, начертить два силовых многоугольника, определить значения усилий R12, R32, R03.

9. Начертить две расчетных схемы начального механизма, вычислить уравновешиваю щую силу Pу.

10. Построить силовые многоугольники и определить усилия R01.

11. Построить для одного из положений рычаг Жуковского и вычислить Pу.

12. Заполнить таблицу.

Образец таблицы Номер ф n Pу, R12, R12, R12, R32, R03, R01, положения Н Н Н Н Н Н Н механизма Содержание графической части 1. Планы ускорений механизма (8 положений).

2. Две расчетных схемы группы шатун-ползун.

3. Два силовых многоугольника группы шатун-ползун.

4. Две расчетных схемы начального механизма.

5. Два силовых многоугольника.

6. Рычаг Н. Е. Жуковского.

Определение момента инерции махового колеса Исходные данные n – частота вращения кривошипа, об/мин.

m1 – масса кривошипа, кг.

m2 – масса шатуна, кг.

m3 – масса ползуна (поршня), кг.

Момент инерции шатуна относительно оси, проходящей через центр масс J 2, кг м.

Движущие силы Pдс, силы полезного сопротивления Pп. с для мгновенных положений механизма.

– коэффициент неравномерности хода машинного агрегата.

Планы скоростей механизма.

Порядок разработки () 1. Вычислить суммарный момент от приведенных сил G1, G2, G3, Рпс Рдс для каждого мгновенного положения. Построить график приведенного момента. Для двигателя необходимо учитывать влияние на приведенный момент других цилиндров. Кривая моментов сдвигается параллельно себе на угол:

для двухтактного двигателя – = ;

для четырехтактного двигателя – =.

Кривая суммарного приведенного момента для двигателя является алгебраической (c учетом знака) суммой кривых приведенных моментов для каждого цилиндра.

2. Методом графического интегрирования графика приведенного момента построить график работ движущих сил (двигатель) или график работ сил полезного сопротивления (насос, компрессор). Начертить график работ сил полезного сопротивления (двигатель), график работ движущих сил. Достроить график приведенных моментов графиками приведенных моментов сил полезного сопротивления (двигатель), приведенных моментов движущих сил (насос, ком прессор).

3. Вычислить значения изменения энергии и построить график приращения кинетиче ской энергии механизма.

4. Вычислить значения и построить график переменной части приведенного момента инерции механизма.

5. Исключением общей переменной из построенных графиков начертить диаграмму ( ).

энергомасс Е = f J ц 6. Заполнить таблицу.

Образец таблицы Е, Й, P Номер, М пр, Ад. с, Ас. с, Pпр, Pпр, Pпр, Pпр., пр положения п. с g1 g2 g Дж кг м Н м Дж Дж Н Н Н Н Н механизма 7. С учетом заданного коэффициента неравномерности хода машинного агрегата вычис лить углы наклона касательных к диаграмме энергомасc. Рассчитать момент инерции маховика.

8. Выбрать диаметр маховика по следующим рекомендациям:

двигатель – Dм = 0,35 0,5, м;

насос (компрессор) – Dм = 0,6 1,0, м.

Содержание листа 1. Планы положений механизма (8 положений).

2. Планы скоростей механизма (8 положений).

3. График моментов приведенных сил.

4. График работ приведенных сил.

5. График приращения кинетической энергии.

6. График переменной части приведенного момента инерции.

7. Диаграмма энергомасс.

Синтез зубчатого зацепления Исходные данные m – модуль, мм.

z1 – число зубьев шестерни.

z 2 – число зубьев колеса.

– угол зацепления, град (20).

hа, – коэффициент высоты головки зуба.

h f – (коэффициент высоты ножки зуба), hа = h f = 1.

с – коэффициент радиального зазора (с = 0,25).

X – сдвиг рейки (расстояние между модульной и делительной прямой).

Порядок проектирования зацепления 1. Рассчитать и построить эвольвентное (без бокового зазора) зацепление зубчатых колес без смещения или при наличии смещения.

2. Определить графически и аналитически коэффициент перекрытия.

Коэффициент перекрытия цилиндрической зубчатой передачи:

(z tg a1 + z2 tg a 2 ( z1 + z2 )tg ) =, где a1 – угол профиля на вершине зуба шестерни и колеса.

Он равен:

rb а1 = arccos – для шестерни;

ra r а 2 = arccos b 2 – для колеса;

ra – угол зацепления (20).

Результаты вычисления проверяют графически по чертежу (рис. 15) по формуле:

ab =, mсоs где ab – линия зацепления;

m – модуль зацепления.

3. Нанести на листе следующие размеры зубчатых колес:

ra – радиус окружности вершин зубьев, мм;

r – радиус делительной окружности, мм;

rb – радиус основной окружности, мм;

rf – радиус окружности впадин, мм;

P – шаг, мм;

Pb – шаг по основной окружности, мм;

Pn – шаг по нормали, мм;

с – радиальный зазор, мм;

aw – межосевое расстояние зубчатой передачи, мм;

– угол зацепления, град;

4. Составить таблицу с размерами, необходимыми для изготовления зубчатых колес.

Размеры и расположение таблицы должно соответствовать требованиям ЕСКД.

Образец таблицы Параметры зубчатых колес Номинальные размеры Параметр Обозначение шестерни колеса Число зубьев z Модуль m Угол профиля 20 град.

инструментальной рейки Высота зуба h Смещение инструменталь- x·m ной рейки Диаметр вершин da зубьев Диаметр делительной d окружности 5. Построить чертеж эвольвентного зацепления. Начертить не менее трех зубьев для ка ждого зубчатого зуба.

Построение эвольвенты Задана основная окружность радиусом rb и определен полюс зацепления – т. Р. Необхо димо построить звольвенту основной окружности, проходящую через заданную точку (рис.

13a.). Эвольвенту строят по точкам приближенно: на малом угле приравнивают длину дуги ос новной окружности и длину стягивающей ее хорды. В т. Р к основной окружности проводят ка сательную РN, которую принимают за производящую прямую. Эвольвента получается при ка чении без скольжения производящей прямой по основной окружности.

В обе стороны от точки на производящей прямой и на основной окружности наносят де ления раствором 15–20 мм циркуля. На основной окружности получают точки 1, 2, 3,..., а, b, с,..., а на производящей прямой – точки 1', 2', 3',..., а', b', с' для построения касательных к основ ной окружности. В точках 1, 2, 3,..., а, b, с,... проводят вспомогательную окружность через т. Р радиусом r.

Циркулем измеряют расстояние РN. Затем радиусом РN из точек 1, 2, 3,..., а, b, c,... на основной окружности делают засечки на вспомогательной окружности и отмечают точки 1'', 2'', 3',..., а'', b'', с''. Одноименные точки без штрихов и с двумя штрихами (1 и 1'', 2 и 2'', 3 и 3'', a и а'', b и b'', с и с'',...) соединяют прямыми линиями, которые являются касательными к основной окружности.

На каждой касательной от точки касания (1, 2, 3,...) откладывают расстояния, измерен ные циркулем от т. Р, до соответствующей точки (1', 2', З',.., а', b', с',...) на производящей пря мой, т. е. расстояния Р1', Р2', Р3',..., Ра', Рb', Рс'. Точки, отмеченные на касательных, плавно соединяют по лекалу кривой линией, которая приближенно является звольвентой.

Второй способ построения эвольвенты показан на рис. 13б. Раствором циркуля в 15– мм в обе стороны от т. N наносят деления на основной окружности, т. е. точки 1, 2, 3,..., а, b, с.

Через соседние точки (N и 1, 1 и 2, 2 и 3,..., N и а, а и b, b и с,...) проводят хорды, которые про ) должают в сторону т. P. Из т. N, как из центра, в обе стороны от т. Р проводят дугу N между двумя соседними хордами. Затем игла циркуля переносится в очередную т. 1. Полученную дугу продолжают дугой 1 нового радиуса из центра 1 до пересечения со следующей хордой. По строения прекращают, когда очередная дуга будет пересекать основную окружность. Точно так же строят звольвенту вправо от т. Р.

а) 0" 1" a" 3' 2" 2' b" 1' 3" c" n a' a rb r b' b c' O с б) Рис. 12. Построение эвольвенты Построение переходной кривой Зубчатые колеса нарезают реечным инструментом как с закругленными головками, так и с незакругленными головками зубьев, а также круглыми долбяками. В зависимости от типа применяемого инструмента при зубонарезании формируется определенная переходная кривая у зуба.

При нарезании зубьев реечным инструментом с закругленными головками переходной кривой является эквидистанта удлиненной эвольвенты. В относительном движении удлиненная эвольвента является траекторией центра С' закругления головки зуба рейки (рис. 14). Эквиди станта (равноудаленная) отстоит от удлиненной эвольвенты на расстоянии 0,38m, равном ра диусу закругления зуба рейки. На рис. 14а представлена схема построения переходной кривой.

От точки P влево по делительной окружности и средней прямой рейки циркулем откладывают равные отрезки длиной 15–20 мм.

Для построения переходной кривой можно воспользоваться делениями на делительной окружности, которые получены при построении эвольвенты.

Отрезки откладывают примерно до т. d, т. е. точки пересечения средней прямой с пер пендикуляром к режущей кромке, проходящим через центр С' закругления зуба рейки. Из т. Р, как из центра, проводят дугу окружности радиусом РС''. Затем раствором циркуля 1–С' описы вают дугу окружности из т. 1, лежащей на делительной окружности. Вторую дугу окружности проводят от первой дуги радиусом РС'. По аналогии строят последовательно дуги окружностей радиусов 2'С, 3'…., с центрами в точках 2, 3…. на делительной окружности. Огибающая этих дуг окружностей является удлиненной эвольвентой. Для построения переходной кривой рас твором циркуля, равным радиусу закругления профиля рейки, описывают дуги окружностей с центрами, лежащими на удлиненной эвольвенте. Эти точки берут на расстоянии 4–6 мм. Начи нать построение следует от точки наиболее близкой к оси зубчатого колеса. Дуга, описанная из этой точки, должна касаться окружности впадин.

НП 2ґ 1ґ P Cґ e r rf О Рис. 13. Построение переходной части профиля зуба Разработка коррегированного зацепления На чертеже (рис. 14) откладывается отрезок O1O2, равный межцентровому расстоянию.

Из центров вращения колес O1 и O2 проводятся все окружности первого и второго колеса. Че рез полюс зацепления Р проводятся общие касательные к основным окружностям – линия заце пления NN и к начальным окружностям – линия TT. Из центров вращения колес опускаются перпендикуляры на линию зацепления NN до пересечения в точках А и В. Эвольвентные уча стки профилей зубцов строятся обычным способом. Переходную кривую (галтель) либо пере носят с чертежей, полученных при профилировании колес, либо строят упрощенно, формируя ее от эвольвентного участка по радиальной прямой, переходящей сопряжением в окружность впадин.

Рис. 14. Коррегированное зацепление Откладывая от полученных профилей по делительным окружностям половины толщин зуб цов, находят оси симметрии. Определив положение осей симметрии остальных зубцов, строят их пол ные профили. После построения профилей зубцов (минимально по три зубца на каждом колесе) определяется рабочий участок линии зацепления, заключенный между точками пересечения ее с окружностями выступов колес. Точки а и b, ограничивающие рабочий участок линии зацепления, соответствуют началу и концу зацепления сопряженной пары зубцов.

В зацеплении участвует не весь профиль зуба, а только его часть. Для того, чтобы найти ра бочие участки профилей зубцов, необходимо через т. а из центра O2 провести дугу радиусом О2 а до пересечения в т. а' с профилем зуба второго колеса, а через т. b из центра O1 провести дугу ра диусом О1 b до пересечения в т. b' с профилем зуба первого колеса. От полученных таким образом точек а' и b' до вершин зубцов будут соответствующие рабочие участки профилей.

Для нахождения дуг зацепления необходимо через начало и конец рабочего участка линии зацепления (точки а и b) построить одноименные профили зубцов колес. Сначала определяется по ложение осей симметрии зубцов, а затем строятся профили, которые отсекут на соответствующих начальных окружностях дуги зацепления.


Для удобства измерения дуга зацепления может быть графически «спрямлена». Для этого из точек а и b, лежащих на линии зацепления NN, восстанавливаются перпендикуляры до пересе чения с прямой ТТ в точках с и d. Отрезок сd будет равен развернутой дуге зацепления.

Содержание листа 1. Картина зубчатого зацепления.

2. Таблица параметров.

4. Синтез кулачкового механизма Исходные данные для проектирования S – наибольший ход поступательно движущегося толкателя кулачкового механизма, мм.

max – наибольший угол поворота коромыслового толкателя, град.

у – угол удаления, град.

д. с – угол дальнего выстоя, град.

п – угол приближения, град.

Loа – длина коромысла, мм.

Последовательность разработки 1. Построить график аналога ускорения толкателя.

2. Графически интегрируя график аналога ускорения толкателя построить график анало га абсолютной (угловой) скорости толкателя.

3. Графически интегрируя график аналога скорости построить график аналога переме щения (угла поворота) толкателя.

4. Построить диаграмму для определения минимального радиуса кулачка.

5. Методом обращенного движения спроектировать профиль кулачка. Размеры ролика толкателя определить из условий отсутствия интерференции профилей и наибольшей прочно сти по контактным напряжениям.

Содержание листа 1. График аналога ускорения толкателя.

2. График аналога абсолютной (угловой) скорости толкателя.

3. График аналога перемещения толкателя.

4. Диаграмма для определения минимального радиуса кулачка.

5. Чертеж профиля кулачка, построенный методом обращенного движения.

Требования к оформлению пояснительной записки 1. Все страницы записки должны быть одинакового размера 210 297 мм (формат А4).

Текст печатают с одной стороны листа. Допустим и рукописный вариант записки.

2. Расстояние от границ листа до границ текста следует оставлять: слева – 20...25 мм, вверху и внизу – 5...10 мм, справа – не менее 5 мм. Шрифт – Times New Roman, обычный, № 14. Интервал полуторный, выравнивание по ширине. Формулы выполнить в Microsoft Equation 3.

3. Содержание пояснительной записки должно соответствовать последовательности ра боты над проектом. Заголовки разделов должны иметь порядковые номера, обозначенные араб скими цифрами. Подразделы должны иметь двузначную нумерацию в пределах каждого разде ла. Подразделы могут иметь несколько пунктов.

4. Расчетные формулы записывают в буквенных обозначениях с экспликацией, в которой приводят наименование каждой величины, входящей в формулу, и единицу СИ, например:

G3Vbloa M G3 = пр, Va Vb пр где M G 3 – приведенный момент, Н · м;

G3 – вес поршня, Н;

– отношение линейных Va скоростей точек B и A, loa – длина кривошипа, м. Затем в формулу подставляют необходимые числовые значения и приводят результат вычислений с указанием единицы СИ, например:

G3Vb 800 M G3 = = 0,3 = 160.

пр Va Формулы нумеруются, если в записке необходимо делать ссылки. Фор мулы рекомендуется выполнять в MS Equation 3.

5. Буквенные обозначения единиц СИ, входящих в произведение, следует отделять точками на средней линии строки, например: Н · м. При применении буквенных обозначений единиц СИ в виде отношений должна применяться только одна косая или горизонтальная черта, м например: м/с или.

с 6. Числовые результаты, полученные в результате анализов с большим объемом числовых данных, рекомендуется приводить в записке в виде таблиц. Каждая таблица должна иметь заголовок, отражающий содержание таблицы, а также заголовки столбцов и граф.

Таблицы выполнять в программе MSWord.

7. Небольшой по объему цифровой материал удобнее оформлять в строку (колонки разделяются не линиями, а пробелами), например:

Положение механизма:

1 P, H – 8000 у 8. Основной текст записки должен быть кратким, четким, но достаточным для точного и конкретного отражения содержания расчетов, графических построений и выводов.

9. Записка должна содержать ссылки на использованную литературу, список которой приводят в конце записки.

10. Все страницы записки брошюруют в обложку и нумеруют. Записка должна иметь титульный лист установленной формы.

11. В начале записки поместить «Аннотацию» или «Реферат». Реферат должен содержать данные, с описанием краткого содержания записки с подчеркнутыми ключевыми словами, а также указания объема и количества текстовых, табличных и других листов и иллюстраций, используемых при проектировании документов. Пример:

Реферат Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту «Проектирование механизма дви гателя внутреннего сгорания» содержит 24 страницы машинописного текста, 5 рисунков, 9 таб лиц. В расчетно-пояснительной записке приведены: структурный, кинематичевский, силовой анализ основного механизма двигателя внутреннего сгорания, расчет дополнительной маховой массы, кинетостатический силовой расчет основного рычажного механизма, проверка величи ны уравновешивающей силы методом Н. Е. Жуковского, проектирование цилиндрической эвольвентной зубчатой передачи со смещением, проектирование кулачкового механизма с по ступательно движущимся толкателем с силовым замыканием высшей пары.

12. В «Оглавлении» привести наименование разделов записки с указанием номеров страниц. Пример:

Оглавление 1. Задание на курсовое проектирование…………………………….3 стр.

2. Реферат………………………………………………..………….…3 стр.

3. Структурный анализ исследуемых механизмов………………....4 стр.

……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… 9. Выводы…………………………………………………………….23 стр.

10. Библиографический список……………………………………..24 стр.

13. Текст записки пишется от третьего лица или в безличной форме: например:

«определяют», «определяется», «определение».

14. В разделе записки «Задание на проект (курсовую работу)» приводят описание функциональных частей машинного агрегата и их назначение, структурные схемы, графики и таблицы с исходными числовыми значениями величин (системе СИ). Данные приводятся из сборника заданий для своего варианта.

15. Завершает записку раздел «Выводы», в котором кратко излагаются результаты про ектирования по всем разделам и «Библиографический список», в котором перечисляются все печатные источники, использованные при выполнении проекта. Пример:

Выводы В результате проведенного исследования механизма компрессора получены следующие основные результаты:

1. Проведенный структурный анализ механизма компрессора показал, что количество степеней свободы основного механизма компрессора W = 1. В механизме содержатся две структурные плоские группы: начальный механизм 1 класса, 1 порядка и группа 2 класса, 2 по рядка, 2 вида.

2. Для заданных положений механизма проведен силовой расчет, определены реакции в кинематических парах механизма и уравновешивающая сила. Величина этого усилия, опреде ленная при силовом расчете методом кинетостатики и по методу Н. Е. Жуковского, отличается не более чем на 2,9 %.

3. По заданной неравномерности хода машинного агрегата д = 0,04 рассчитан момент инерции махового колеса J m = 5,2 кг м.

4. Спроектирована эвольвентная цилиндрическая зубчатая передача с числами зубьев Z1 = 16 и Z 2 = 48, модулем m = 4 мм, коэффициентами смещения X 1 = +0,1;

X 2 = 0. Оп ределена величина коэффициента торцового перекрытия = 1,12.

5. По заданному закону движения разработан кулачковый механизм с поступательно движущимся толкателем. Минимальный радиус теоретического профиля кулачка r0 = 0,038 мм. Из условия минимума контактных напряжений рассчитан радиус ролика толка теля rr = 10 мм.

6. Требования к оформлению графиков и схем Требования к оформлению графиков и диаграмм регламентируются ГОСТ 2.319-81.

1. Оси координат, оси шкал следует выполнять сплошными основными линиями с тол щиной от 0,5 до 1,4 мм. На диаграмме одной функциональной зависимости ее изображение вы полняется линией толщиной 1–2 мм. Допускается в случаях, когда необходимо обеспечить точ ность отсчета использовать линии меньшей толщины. Чертежи выполняемые «от руки» (без использования плоттеров и принтеров) вычерчиваются и обводятся только карандашом.

2. Обозначения физических величин и единиц их измерения наносятся на график одним из способов указанных в ГОСТ. Числовые значения величин по осям координат изображают шкалами. Количество числовых значений на шкалах должно быть минимально необходимым (не менее трех значений, включая нулевое). Числа на шкале должны быть удобны для интерпо ляции и, обычно, кратны основанию системы исчисления, т. е. 10 (например, 1, 2, 3,... или 10, 20, 30,...). Многозначные числовые значения по осям координат следует приводить в виде про изведения целых чисел на некоторый постоянный множитель, который необходимо указывать при буквенном обозначении физической величины, или использовать приставки к обозначению единицы СИ (например, R12, кН). Если проект выполняется с использованием графо аналитических методов, то рядом с графиками указываются масштабы физических величин.

3. Для диаграмм, предназначенных для практических расчетов, чтобы облегчить их чте ние, рекомендуется применять координатную сетку. Толщина линий координатной сетки и дру гих вспомогательных линий 0,3–0,5 мм. Точки на графике, являющиеся результатом расчетов или измерений, обозначают графическим маркером (кружочками, крестиками, треугольниками) и т. п..

4. Следует избегать графиков с большими свободными участками, не занятыми кривы ми. Для этого числовые деления на осях координат следует начинать не с нуля, а с тех значе ний, в пределах, которых рассматривается функция.

5. Использование текстовых наименований величин, расположенных вдоль осей коорди нат, не желательно.

6. Кинематические схемы механизмов должны быть изображены в соответствии с требо ваниями ЕСКД.


7. При изображении кинематических схем механизмов с учетом длины звеньев и относи тельного положения кинематических пар, необходимых для кинематического анализа, следует указывать масштабный коэффициент K l =... м/мм.

8. На каждом листе проекта в правом нижнем углу должна быть основная надпись по ЕСКД, а в левом верхнем углу дублер основной надписи.

9. На планах механизмов, скоростей, ускорений, сил и т. п. необходимо указывать соот ветствующие масштабы или масштабные коэффициенты.

Например: kv = 2 10 м/с мм.

7. Организация защиты проекта К защите представляются только полностью оформленные работы c визой деканата и отзывом руководителя проекта. Проект принимает комиссия в количестве трех преподавателей.

В процессе защиты студент кратко излагает назначение и принцип работы машины и особенно сти принятых решений при исследовании и проектировании системы механизмов. В процессе обсуждения студент должен показать, что он овладел общими методами исследования меха низмов, получил навыки исполнения конкретных расчетов, владеет аналитическими и графиче скими методиками исследования механизмов, может обосновать целесообразность принятия.

Защита проекта может проводиться и в форме доклада.

3.2. Аудиторная контрольная работа. Задания Аудиторная контрольная работа проводится со студентами заочного отделения и может зада ваться в двух формах – тестирование или решение задач. Примерные задания на аудиторные контрольные работы приведены ниже Тестовые задания 1.Что представляет собой данная механическая система?

1) кинематическую цепь;

2) ферму;

3) механизм;

4) группу Ассура.

2. Сколько кинематических пар в механизме качающегося конвейера?

1) четыре;

2) пять;

3) шесть;

4) семь.

3. Какое звено механизма является шатуном?

1) 2) 3) 4) 4. Задан график скорости ползуна v = v(t). В каком положении перемещение будет макси мальным?

1) 2) 3) 4) 5. Какое выражение неправильное?

1) v A 2 = v A 3 + v A 2 A 2) v B = v O 3 + v BO O3B 3) v B = v A O3 A 4) v B = v O1 + v BO 6. На каком принципе теоретической механики основан кинетостатический расчёт механизма?

1) возможных перемещений;

2) Даламбера;

3) сохранения кинетической энергии;

4) сохранения количества движения.

7. В какой последовательности ведут силовой расчёт структурных групп механизма?

1) в порядке присоединения групп Ассура к исходному механизму;

2) с группы, наиболее удалённой от ведущего звена;

3) со звена, к которому приложена сила полезного сопротивления.

8. Какая сила определяется по методу жёсткого рычага Н. Е. Жуковского?

1) движущая;

2) полезного сопротивления;

3) уравновешивающая.

9. Каким условием определяется приведённый момент МПР какой-либо силы?

1) равенство мгновенных мощностей;

2) равенство кинетических энергий;

3) равенство сил;

4) равенство масс.

10. При каком графике ускорения толкателя кулачкового механизма будут возникать мягкие удары?

1) 2) 3) 4) 11. Звеном называют:

1) деталь или группу деталей, сведенных вместе и движущихся как единое целое;

2) ведущую часть механизма.

3) группу деталей, в процессе движения взаимодействующих друг с другом.

12. Формула П.Л. Чебышева W=3n – 2P1 – P2 позволяет определить:

1) количество звеньев, входящих в состав механизма;

2) степень подвижности механизма;

3) скорость выполнения работы сил сопротивления.

13. На основе какой теоремы решается задача динамического анализа:

1) теорема Виттенбауэра;

2) теорема об изменении кинетической энергии для системы материальных тел;

3) теорема об изменении кинетического момента.

14. Как называется фаза движения начального звена механизма, изображенная на рисунке:

1) разгона;

2) разбега;

3) разворота.

5. Что призвано ограничивать амплитуду отклонения угловой скорости начального звена механизма от ее среднего значения:

1) шатун;

2) коромысло;

3) маховик.

16. Как называется механизм, изображенный на рисунке:

1) кулачковый;

2) дезоксиальный;

3) роликовый.

17. У какого эпициклического механизма одно из центральных колес неподвижно:

1) планетарного;

2) дифференциального;

3) мультипликаторного.

18. Как называется механизм, изображенный на рисунке:

1) двойного зацепления;

2) силового замыкания;

3) мальтийский.

19. Что такое план скоростей (ускорений)?

1) векторная диаграмма, на которой из одной точки (полюса) построены векторы скоростей (ус корений) точек звеньев механизма;

2) векторная диаграмма, на которой изображены векторы угловых скоростей (ускорений) звень ев механизма;

3) векторная диаграмма предполагаемого направления векторов скоростей (ускорений) точек звеньев механизма.

20. Какое из приведенных уравнений являются формулой Виллиса:

щk а) ikn= щn щk щH б) i(Н)kn= щn щH щk + щH в) i(Н)kn= щn + щH 21. Как называется конец вала, расположенный во втулке подшипника:

1) шейка;

2) шип;

3) упор.

22. Какой закон устанавливает связь между силой трения и нормальной реакцией опоры:

1) закон Ньютона;

2) закон Гюйгенса;

3) закон Кулона.

23. на рисунке изображено тело и его корпус трения. При каком направлении вектора силы тело останется в покое:

1) 1;

2) 2;

3) 3.

24. Что позволяет двойной шарнир Гука:

1) выровнять угловые скорости ведущего и ведомого валов;

2) выровнять угловые ускорения ведущего и ведомого валов;

3) уравновесить промежуточный вал.

25. К какому типу механизмов относят универсальный шарнир:

1) зубчатым;

2) кулачковым;

3) сферическим пространственным.

26. В каком случае ротор статически уравновешен:

r 1) Ф i = 0 ;

r 2) Ф i 0 ;

r 3) Ф i 0.

27. Как называется практическое устранение неуравновешнности ротора:

1) уравновешивание;

2) балансировка;

3) нивелирование.

28. Как направляется сила полярного сопротивления в ведомых звеньях механизмов:

1) сонаправлена с вектором скорости;

2) направлена в обратную сторону вектору скорости;

3) направлена перпендикулярно вектору скорости.

29. Как направлен главный вектор сил инерции при плоско-параллельном движении:

1) в сторону вектора скорости центра масс;

2) в сторону вектора ускорения центра масс;

3) в обратную сторону вектора центра масс.

30. Как направлен главный момент сил инерции в плоско-параллельном движении:

1) в сторону вращения звена;

2) в сторону направления углового ускорения;

3) в обратную сторону углового ускорения.

Решение задач Задача № Пусть в центральном кривошипно-ползунном механизме длина кривошипа 1 равна r (м) а длина шатуна 2 равна R(м).Частота вращения начального звена - n(об/мин).

Определить наибольшее значение абсолютной скорости и наибольшее абсолютное ускорение точки С ползуна 3 и выразить их значение через указанные параметры.

Рис. 1.

Задача №2.

Определить реакции в кинематических парах А,В,С,В и уравновешивающую силу, если P3 = 100н.AB =100мм.,BC=CD=400мм.,DK=KC, AB =100 мм., = 45°,=90°. Прочие нагрузки не учитывать.

Рис. 2.

Задача № Найти коэффициент смещения инструмента при нарезании отрицательного колеса, если его диаметр вершин da = 270 мм, число зубьев Z = 53, модуль m = 5 мм 3.3. Контрольные вопросы 1. Дайте определение понятиям механизм и машина.

2. Может ли звено механизма состоять из одной детали?

3. Какие звенья механизма называются входными, а какие выходными?

4. Перечислите основные виды машин.

5. Дайте определение понятию кинематическая пара.

6. Какие поверхности звеньев называют элементами кинематической пары?

7. Какие кинематические пары относятся к высшим, а какие к низшим?

8. Изложите основные принципы классификации кинематических пар.

9. Какое максимальное число связей возможно в кинематической паре?

10. Может ли кинематическая пара первого класса иметь три независимых поступательных движе ния?

11. Дайте определение понятию кинематическая цепь.

12. В чем отличие между простыми и сложными кинематическими цепями?

13. Какие кинематические цепи называют замкнутыми, а какие незамкнутыми?

14. Какой вид имеет структурная формула кинематической цепи общего вида?

15. Перечислите основные виды механизмов.

16. По какой формуле определяется степень свободы плоского механизма? Кто является её авто ром?

17. Какие координаты называются обобщенными?

18. Какое минимальное количество начальных звеньев может быть у механизма?

19. Чем отличается структура плоских и пространственных механизмов?

20.Что такое избыточные связи?

21.Какой метод используется для выявления избыточных связей?

22.Каким образом оптимизируют структуру механизмов при их синтезе?

23.Какие связи в механизме называют пассивными?

24.Дайте определение понятию структурная группа Ассура.

25.Каково условие существования структурной группы Ассура?

26.С какой целью выполняется синтез заменяющих механизмов?

27.Как определяется класс структурной группы по классификации И.И.Артоболевского?

28.Какие виды могут быть у простейших структурных групп Ассура, состоящих из двух звеньев и трех кинематических пар?

29.Что называется порядком структурной группы Ассура? Каков принцип образования меха низмов по Ассуру?

30.Перечислите основные задачи кинематического анализа.

31.Какие звенья механизма называют входными, а какие выходными?

32.Как определить мгновенные центры вращения в абсолютном и относительном движении звеньев четырехзвенного шарнирного механизма?

33. В какой форме могут быть заданы законы движения ведущих звеньев 34.Что представляют собой аналоги линейных и угловых скоростей?

35.Что называется передаточным отношением?

36.Что представляют собой аналоги линейных и угловых ускорений?

37.Какие методы используются для определения кинематических характеристик механизма?

38.Как определить траекторию движения точки звена механизма графическим методом?

39.Как выполняется кинематический анализ механизма методом векторных уравнений?

40. Изложите последовательность решения векторных уравнений графическим методом.

41.Что называют передаточной функцией механизма? 42.Перечислите основные свойства пла нов скоростей и ускорений.

43. Изложите порядок графического дифференцирования и интегрирования кинематической диаграммы.

44.Как определяются масштабные коэффициенты кинематических диаграмм и планов скоро стей и ускорений?

45.Перечислите основные задачи динамического исследования механизма.

46.Какими методами выполняется динамический анализ механизма?

47.Как классифицируются силы, действующие на звенья механизма?

48.Перечислите способы задания сил в механизме.

49.Каким образом может быть построена диаграмма работ сил, действующих на звено меха низма?

50.Перечислите механические характеристики машины.

51.Как определяются силы инерции и моменты пар сил инерции при поступательном, враща тельном и плоско-параллельном движении?

52.В какой последовательности выполняется силовой расчет плоского механизма методом планов сил?

53.Как определяется уравновешивающая сила (или момент) методом рычага Жуковского?

54. Как определяются силы трения в кинематических парах механизма?

55. Изложите сущность методов приведения масс и сил в механизме.

56.Что представляет собой динамическая модель механизма?

57.Перечислите основные формы уравнения движения механизма, дайте их характеристику и укажите методы их решения.

58.Как учитывается трение в кинематических парах при силовом анализе механизма?

59. Что называют КПД механизма? Приведите формулы для определенияКПД механизмов при последовательном, параллельном и смешанном энергетических потоках.

60.Перечислите виды колебаний звеньев механизма и дайте их характеристику.

61.Какими параметрами характеризуются свободные колебания звеньев?

62.Какие колебания в технике называют вибрациями?

63.Как определить положение общего центра масс механизма?

64.Что понимают под термином уравновешивание механизма?

65.Что является необходимым условием для уравновешивания главного вектора сил инерции звеньев плоского механизма?

66.Дайте определение понятиям статическая и динамическая неуравновешенность.

67.Какие причины вызывают демпфирование свободных колебаний звеньев?

68.Укажите способы гашения вынужденных колебаний звеньев.

69.Что принимают за меру статической неуравновешенности?

70. Какие способы уравновешивания масс плоских механизмов Вы знаете?

71.При каких условиях возникает явление резонанса?

72.При каком соотношении частот собственных и вынужденных колебаний упругое крепление машины существенно уменьшает силу, передаваемую на фундамент?

73.Перечислите способы устранения колебаний в кулачковых и рычажных механизмах.

74.В каких случаях вибрации используются как технологический фактор нормального функ ционирования устройств?

75.Дайте определение понятию синтез механизмов.

76.Перечислите основные и дополнительные условия синтеза.

77.Какие функции называются целевыми?

78.Как выполняется синтез механизмов по методу приближения функций?

79.Как формулируется теорема Робертса – Чебышева?

80.Каково условие существования кривошипа?

81Сформулируйте и докажите основную теорему зацепления плоских профилей.

82.Как осуществляется синтез эвольвентных профилей по методу последовательных положений исходного производящего контура? Перечислите основные свойства эвольвенты.

83.Укажите основные преимущества и недостатки зубчатых передач Новикова, а также передач с эвольвентным и циклоидальным профилем зубьев.

84.Перечислите основные параметры зубчатого колеса с эвольвентным профилем зубьев.

85.Что такое коэффициент перекрытия зубчатой передачи? Каков его физический смысл и как он определяется?

86.В чем заключаются условия соосности, сборки и соседства, соблюдаемые при проектирова нии планетарных и дифференциальных передач?

87.Дайте определение понятию мертвый ход и укажите способы его устранения.

88.Как осуществляется выбор допускаемого угла давления при проектировании кулачковых ме ханизмов?

89.Какие методы проектирования профилей кулачков Вы знаете?

4. Методические указания для студентов 1. Цель изучения учебной дисциплины.

Основная цель изучения дисциплины «Теория механизмов и машин» - освоение сту дентом общих методов исследования и проектирования механизмов и общих вопросов механи ки машины, что формирует будущего инженера как специалиста, вносящего основной творче ский вклад в сознание материальных ценностей.

Дисциплина базируется на общенаучных и общетехнических дисциплинах – высшая математика, физика, теоретическая механика, черчение, начертательная геометрия.

Изучив дисциплину, студент должен:

- иметь представление о принципах проектирования машин и механизмов - знать и уметь использовать:

а) общие принципы реализации движения с помощью механизмов;

б) взаимодействие механизмов в машине, обусловливающее кинематические и динами ческие свойства механической системы;

в) системный подход к проектированию машин и механизмов с поиском их оптималь ных параметров по заданным условиям работы.

- иметь опыт разработки алгоритмов и программ расчета параметров на ЭВМ и исполь зования измерительной аппаратуры для определения кинематических и динамических парамет ров машин и механизмов.

2. Общие положения и практические рекомендации.

Прежде чем приступить к освоению курса студент должен внимательно изучить сле дующие документы:

Теория механизмов и машин. Рабочая программа.

1.

Теория механизмов и машин. Задания на курсовую работу с методическими указаниями.

2.

Теория механизмов и машин. Методические указания по выполнению лабораторных ра 3.

бот.

Это позволит оценить объем предстоящей работы по изучению курса, рационально распределить время, ознакомиться с информационно-методическим обеспечением дисциплины и приобрести необходимые учебники и учебные пособия.

Обращаем внимание студента, что основными видами учебных занятий являются лек ции и практические (лабораторные) занятия, посещение которых является обязательным. Тема тика лекций указана в Рабочей программе, что позволит предварительно ознакомиться с содер жанием материала.

Лекции имеют цель:

- дать систематизированные основы научных знаний по курсу - сконцентрировать внимание на наиболее сложных узловых проблемных вопросах.

В процессе лекции целесообразно вести свой конспект, который позволит лучше усво ить курс и подготовиться к промежуточной и итоговой аттестации.

Практическая работа в лаборатории имеет цель ознакомить с основами эксперимен тального исследования механизмов, дает возможность на практике проверить отдельные вопро сы теории, глубже вникнуть в физическую сущность изучаемых явлений и получить навыки самостоятельной подготовки и проведения эксперимента.

Перед выполнением лабораторных работ необходимо тщательно ознакомиться с теоре тическими предпосылками по этим работам, изучив необходимый материал по соответствую щим разделам курса и методическим указаниям по выполнению лабораторных.

Кроме того рабочая программа предусматривает самостоятельную работу по освоению указанных в ней разделов курса. Цель самостоятельной работы – освоить те разделы дисципли ны, которые не были затронуты в процессе очных занятий.

На основе изучения теоретических основ курса, выполненных лабораторных работ и самостоятельных занятий студент получает допуск к выполнению курсовой работы по перечню предусмотренных тем (с которыми можно ознакомиться: см. «Теория механизмов и машин. За дания на курсовую работу с методическими указаниями».).

Цель курсовой работы – закрепить знания, полученные в процессе изучения дисципли ны, а также предшествующих дисциплин.

Для выполнения курсовой работы можно использовать как имеющиеся методические указания, так и любую другую учебно-методическую литературу по этой тематике. Выполнение курсовой работы завершается ее защитой (с оценкой).

3. Требования к уровню освоения содержания дисциплины.

Текущий контроль результатов обучения, как правило, осуществляется в процессе лек ционных занятий, результатов лабораторных работ и защиты курсовой работы, он может про водиться как в виде персонального опроса, так и тестирования.

Тестовый контроль знаний и умений студентов отличается объективностью, обладает высокой степенью дифференциации испытуемых по уровню знаний и умений.

Изучение учебной дисциплины завершается сдачей экзамена.

Экзамен представляет собой заключительный этап контроля усвоения учебного мате риала. Он определяет качество полученных знаний, умение использовать основные принципы и законы механики в будущей практической деятельности.

5. Библиографический список Основная учебная литература 1. Теория механизмов и машин [Текст] : учеб. пособие для студ. вузов, обучающихся по машиностроительным спец. / [М. З. Коловский [и др.]. – 3-е изд., испр.. – Москва : Академия, 2008. – 560 с. – (Высшее профессиональное образование).



Pages:     | 1 | 2 || 4 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.