Построение графика осевого приведенного момента инерции

Находим: , где m₂ = qℓ_BС, где q =10 кг/м; m₃ = 0,3 m₂ = 2 кг.

Рассчитываем для 12 положений.

0) ; 4) ;

1) ; 5) ;

2) ; 6) ;

3) ; 7) ;

8) ; 9) ;

10) ; 11) ;

Масштабный коэффициент графика I_пр=f(j)

, где мм – выбираем произвольно.

Рассчитываем расстояния в мм для 12 положений

0) ; 1) ;

2) ; 3) ;

4) ; 5) ;

6) ; 7) ;

8) ; 9) ;

10) ; 11) .

Вычисляем масштабный коэффициент графика работы по формуле

,

где Н – полюсное расстояние в мм.

Масштабный коэффициент угла поворота кривошипа

.

Тогда .

4.6 Построение графика энергомассDT= f(I_пр)

Диаграмма Ф.Виттенбауэра (график энергия-масса) строится на пересечении диаграмм изменения кинетической энергии и приведенного момента инерции.

После построения графика DT= f(I_пр) определяем углы!

;

,

где m_DT = m_А, w_ср = w₁.

Проводим касательные к диаграмме энергия-масса под углами ψ_min и ψ_max.

Отрезок на диаграмме энергия-масса получился [KL] = 120 мм.

Определение момента инерции маховика

И размеров махового колеса

Момент инерции маховика

.

Диаметр маховика:

.

Ширина обода:

.

Масштабный коэффициент построения:

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЛАНЕТАРНОГО МЕХАНИЗМА

И ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ

5.1 Проектирование планетарного механизма

Из выражения U_1Н = 1 + находим = U_1Н -1=10,18-1=9,18.

Передаточные отношения каждой ступени редуктора определятся по формулам

z₂/z₁=U₁₂^H, z₃/z₂^'=U₂₃^H.

Пусть U₁₂^H=3. Значит, U₂₃^H=9,18/3=3,06. Тогда z₂=3z₁ и z₃=3,06 z₂^'.

Задаемся числом зубьев z₁. Пусть z₁=18, тогда z₂=3·18=54.

Из условия соосности z₁ + z₂= z₃- z₂^' найдем z₂^'

18+54=3,06 z₂'- z₂', т.е. 72=2,06z₂, откуда z₂^'=34,95.

Принимаем z₂^'=35, тогда

z₃=3,06 z₂^'=3,06·35=107,1.

Принимаем z₃=108, чтобы z₃ было бы одной четности с z₁.

Определяем возможное число сателлитов k

k ≤ ≤ 3,6.

Значит, в схеме механизма может быть либо 2, либо 3 сателлита. Принимаем k =3.

Проверяем возможность сборки из условия ,

Тогда (108+18)/3=42.

Число в ответе целое, значит, сборка механизма возможна.

Итак, окончательно имеем: k=3, z₁=18, z₂=54, z₂^'=35, z₃=108.

Определяем делительные диаметры колес по формуле

d= mz =(мм).

d₁= mz₁= 10´18 = 180 мм; d₂= mz₂= 10´54 = 540 мм;

d₂^'= mz₂^'=10´35=350 мм; d₃= mz₃= 10´108 = 1080 мм.

Вычерчиваем схему редуктора в масштабе М 1:4.

Проектирование зубчатой передачи

Определяем инволюту угла зацепления по формуле:

.

Тогда .

Определяем действительный угол зацепления по таблице 5: .

Определяем межосевое расстояние передачи:

.

Определяем радиусы начальных окружностей :

;

.

Определяем радиусы делительных окружностей

;

.

Определяем радиусы основных окружностей

;

Определяем радиусы окружностей вершин

;

.

Определяем радиусы окружностей впадин

;

.

Определяем шаг по делительной окружности

.

Определяем толщину зубьев по делительным окружностям

;

.

Определяем углы профилей зубьев по окружности вершин

;

.

Определяем коэффициент перекрытия

.

Строим зубчатое зацепление в масштабе М 2:1.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В процессе выполнения курсового проекта было произведено следующее:

1. Выполнено структурное исследование рычажного механизма.

2. Проведено кинематическое исследование рычажного механизма:

2.1.построена схема механизма; планы скоростей, ускорений.

2.2.определены скорости и ускорения точек и звеньев механизма с помощью планов и построением кинематических диаграмм.

3. Был проведено динамическое исследование механизма и расчёт маховика: 3.2. выполнено построение индикаторной диаграммы и расчёт сил давления газа на поршень;

3.3.выполнен расчет момента инерции маховика и определены размеры махового колеса.

4. Проведено проектирование механизма с высшей кинематической парой:

4.1.выполнен расчет планетарного редуктора;

4.2.проведен геометрический расчет зубчатой передачи.

В процессе выполнения курсового проекта было применено комплексное решение инженерной задачи по исследованию и расчету механизма и машины в целом.

ЛИТЕРАТУРА

1. Рожкова Т.В., Смолин Н.И. Теория механизмов и машин. Курс лекций. Учебное пособие для студентов инженерных специальностей. – Тюмень: ТюмГСХА, 2009 – 186 с.

2. Теория механизмов и машин./ Под редакцией К.В. Фролова - М.: Высшая школа, 2003. – 496 с.: ил.

3. Теория механизмов и машин. / Методические указания по изучению дисциплины и выполнению курсового проекта. / Сост. В.А. Пономарев – М.: Всесоюзн. с.- х. институт заочного образования, 1989. – 83 с.

4. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. – М.: Наука, 1975.

5. Кожевников С.Н. Теория механизмов и машин. - М.: Машиностроение, 1973.

6. Рожкова Т.В., Верещагин А.Н., Смолин Н.И. Теория механизмов и машин. / Методические указания по лабораторной работе № 1 «Составление кинематических схем и структурный анализ механизмов». – Тюмень: ТГСХА, 2007.

7. Рожкова Т.В., Верещагин А.Н., Смолин Н.И. Теория механизмов и машин. / Методические указания по лабораторной работе № 2: «Синтез плоских рычажных механизмов». – Тюмень: ТГСХА, 2007.

8. Рожкова Т.В., Моисеева М.Н., Смолин Н.И. Теория механизмов и машин. / Методические указания по лабораторной работе № 3 «Определение перемещений, скоростей и ускорений ведомого звена методом графического дифференцирования». – Тюмень: ТГСХА, 2007.

9. Рожкова Т.В., Верещагин А.Н., Моисеева М.Н., Смолин Н.И. Теория механизмов и машин. / Методические указания по лабораторной работе № 7 «Проектирование планетарного редуктора и зубчатой передачи». – Тюмень: ТГСХА, 2007.