Анализ ступенчатого двигателя

  Пример оформления  расчетно-пояснительной  записки 

и графической части 

Содержание

    Примечание: нумерация страниц указывается  студентом по фактическому выполнению расчетно-пояснительной записки 
 
 
 
 
 

Задание 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Введение

    Целью данной курсовой работы является проектирование и исследование механизма ____________________.

    1. Структурный анализ механизма

    Кривошипно-ползунный  механизм состоит из четырех звеньев:

    0 – стойка,

    1 – кривошип,

    2 – шатун,

    3 – ползун.

    Также имеются четыре кинематические пары:

    I – стойка 0-кривошип OA;

    II – кривошип OA-шатун AB;

    III – шатун AB-ползун B;

    IV – ползун B-стойка 0.

    I, II и III являются вращательными парами;

    IV – поступательная пара.

    Все кинематические пары являются низшими, т.е. p_нп=_, p_вп=_.

    Степень подвижности механизма определяется по формуле Чебышева:

    W=3×n-2p_нп-p_вп,                                                 (1)

    где n – число подвижных звеньев, n =_

    p_нп – число низших пар,

    p_вп – число высших пар.

    W=_________=_.

    По  классификации И.И. Артоболевского данный механизм состоит из механизма I класса (стойка 0-кривошип OA) и структурной группы II класса второго порядка (шатун AB-ползун B). Из этого следует, что механизм является механизмом II класса. 
 
 
 
 
 
 
 
 

    1. Структурный анализ  механизма

    Первоочередной  задачей проектирования кривошипно-ползунного механизма является его синтез, т. е. определение размеров звеньев по некоторым первоначально заданным параметрам.

• Ход ползуна S =__ м.
• Эксцентриситет равен e =___
• Максимальный угол давления между шатуном и кривошипом [J] =___^°

    Отношение длины кривошипа к длине шатуна l = l1/l2 находим из DAOB:

    l=l₁/l₂=sin[J],   (2)

    l=sin__=___.

    Длину кривошипа l₁ определяем из рассмотрения двух крайних положений механизма, определяющих ход ползуна S:

    S=OB₁-OB₂=(l₁+l₂)-(l₂-l₁)=2l₁,      (3)

    Откуда

    l₁=S/2,    (4)

    l₁=___/2=___ м.

    Длина шатуна:

    l₂=l₁/l,      (5)

    l₂=__/__=__ м.

    Расстояние  от точки А до центра масс S₂ шатуна

    l₃=___×l₂,      (6)

    l₃=__×__=___ м.

    Угловая скорость кривошипа w :                                                    

                                                  w₁=____ c^-1.                  (7) 
 
 
 

    2. Кинематический анализ  механизма

    2.1 План положений

    План  положений - это графическое изображение механизма в n последовательных положениях в пределах одного цикла. План строим в двенадцати положениях, равностоящих по углу поворота кривошипа. Причем все положения нумеруем в направлении вращения кривошипа w . Положения остальных звеньев находим путем засечек. За нулевое (начальное) положение принимаем крайнее положение, при котором ползун наиболее удален от кривошипного вала (начало работы хода). Начальное положение кривошипа задается углом j₀, отсчитанным от положительного направления горизонтальной оси кривошипного вала против часовой стрелки. Для данного механизма j₀=__ рад. Кривая, последовательно соединяющая центры S , S , S …S масс шатуна в различных его положениях, будет траекторией точки S₂.

    Выбираем  масштабный коэффициент длин m_l:

    m =l₁/OA,                                                            (7)

    где l₁-действительная длина кривошипа, м;

    OA-изображающий её отрезок на плане положений, мм.

    m_l=_/_=_ м/мм.

    Отрезок AB, изображающий длину шатуна l₂ на плане положений, будет:

    AB=l₂/m_l,                                                               (8)

    AB=_/_=_ мм.

    Расстояние  от точки А до центра масс S₂ шатуна на плане положений:

    AS₂=l₃/m_l,                                                          (9)

    AS₂=_/_=_ мм.

    Вычерчиваем индикаторную диаграмму в том  же масштабе перемещения m_s=_ м/мм, что и план положений механизма. Выбираем масштабный коэффициент давления:

    m_p=р_max/L_p,                                                            (10)

    где р_max - максимальное давление в поршне, МПа.

    L_p - отрезок, изображающий на индикаторной диаграмме р_max , мм.

    m_p=_/_=_ МПа/мм.

    2.3 Планы скоростей  и ускорений

    Планы скоростей и ускорений будем строить для ____ положения.

    Скорость  точки А находим по формуле:

    V_A=w₁×l₁,                                                          (11)

    где w₁ – угловая скорость кривошипа, с^-1.

    l₁ – длина кривошипа, м.

    V_A=_×_=_ м/с

    Выбираем  масштабный коэффициент плана скоростей m_V:

    m_V=V_A/Pa,                                                        (12)

    где V_A- скорость точки A, м/с;

    Pa- изображающий ее отрезок на плане скоростей, мм.

    m_V=_/_=_.

    Из  полюса P в направлении вращения кривошипа перпендикулярно к OA откладываем отрезок Pa, изображающий вектор скорости точки A, длиной _ мм.

    Определяем  скорость точки В:

     _B= _A+ _BA,                                                       (13)

    где _BA- вектор скорости точки B при ее вращательном движении относительно точки A и перпендикулярен к звену AB.

    Далее на плане скоростей из точки а проводим прямую перпендикулярно звену AB до пересечения с линией действия скорости точки B (направления движения ползуна). Полученный отрезок Pb=__ мм, является вектором абсолютной скорости точки B, а отрезок ab=_ мм, - вектором скорости точки В относительно точки А.

    Тогда

    V_B=Pb×m_V,                                                         (14)

    V_B=_×_=_ м/c;

    V_BA=ab×m_V,                                                         (15)

    V_BA=_×_=_ м/с.

    Скорость  точки S₂ находим из условия подобия:

    as₂/ab=AS₂/AB,                                                  (16) 

    Откуда

    as₂=(AS₂/AB)×ab,                                                (17)

    as₂=(_/_)×_=_ мм.

    Соединив  точку S₂ с полюсом P, получим отрезок, изображающий вектор скорости точки S₂, т.е. Ps₂=_ мм.

    Тогда

    V_S2=Ps₂×m_V,                                                       (18)

    V_S2=_×_=_ м/с.

    Исходя  из результатов расчета программы  ТММ1, из произвольной точки отложить вектор V_S2 для всех двенадцати положений и соединить их концы плавной кривой, то получим годограф скорости точки S₂. Угловую скорость шатуна AB определяем по формуле:

    w₂=V_BA/l₂,                                                         (19)

    w₂=___/___=____ c^-1.

    Нормальное  ускорение точки A по отношению к точке О при условии w₁= const равно:

    a_A=w ×l₁,                                                            (20)

    a_A=___²×___=___ м/с².

    Выбираем  масштабный коэффициент плана ускорений m_a:

    m_a=a_A/Pa,                                                            (21)

    где a_A – нормальное ускорение точки A, м/с²;

    Pa – отрезок, изображающий его на плане ускорений, мм.

    m_a=___/___=____ (м/с²)/мм.

    Из  полюса P откладываем отрезок Pa, являющийся вектором нормального ускорения точки A кривошипа, который направлен к центру вращения кривошипа.

    Определяем  ускорение точки B:

     ,                                                          (22)

    где - вектор ускорения точки B при вращательном движении относительно точки A.

    Определяем  ускорение a :

    a =V /l₂,                                                          (23)

    a

    На  плане ускорений из точки a проводим прямую, параллельно звену AB и откладываем на ней в направлении от точки B к точке A отрезок an, представляющий собой нормальную компоненту ускорения  a в масштабе m_a.

    an=a /m_a,                                                             (24)

    an=___/___=____ (м/c²)/мм.

    Из  точки n проводим прямую перпендикулярную звену AB до пересечения с линией действия ускорения точки B (ползуна). Полученный отрезок nb=__ мм, представляет собой вектор касательного ускорения токи B относительно точки А, а отрезок Pb=__ мм, -  вектор абсолютного ускорения точки B.

    Тогда

    a =nb×m_a,                                                          (25)

    a

    a_B= Pb×m_a,                                                          (26)

    a_B=___×___=____ м/c².

    Соединив точки a и b, получим отрезок ab=__ мм, изображающий вектор полного ускорения точки B относительно точки А.

    Тогда

    a_BA=ab×m_a,                                                          (27)

    a_BA=___×___=____ м/с².

    Ускорение точки S₂ находим из условия подобия:

    as₂/ab=AS₂/AB,                                                   (28)

    Откуда

    as₂=(AS₂/AB)×ab,                                                 (29)

    as₂=(_/_)×_=_ мм.

    Соединив  точку s₂ с полюсом P, получим отрезок, изображающий вектор скорости точки S₂, т.е. Ps₂=_ мм. 

    Тогда

    a_S2=Ps₂×m_a,                                                        (30)