3.3 Построение планов ускорений

Ускорение точки А (кривошипа)

.

Масштабный коэффициент плана ускорений

.

Запишем векторные уравнения для построения точки В

; .

Рассчитаем нормальные ускорения и их вектора в мм

Для 4-го и 2-го положений Для 3-го положения

; ;.

.

После построения планов рассчитаем действительные значения ускорений.

Данные заносим в таблицу:

Положения	аВ (м/с2)	(м/с2)	(м/с2)	ξ ВА (с-2)
4	759	930	1080	4714,3
2	759	930	1080	4714,3
3

3.4 Построение кинематических диаграмм ползуна в

3.4.1. Диаграмму перемещения строим в масштабе _S = _ℓ..

3.4.2. Диаграммы скорости и ускорения строим методом графического дифференцирования с помощью хорд.

3.4.3. После построения диаграмм рассчитываем их масштабные коэффициенты

; ;

; .

4 Расчёт маховика

4.1 Расчёт сил давления газа на поршень (для II-ой ступени)

Индикаторное давление , где р_max = 4 МПа (по заданию).

Рассчитываем для 12 положений.

Такт расширения Такт впуска

0) ; 6);

1) ; 7);

2) ; 8);

Такт выпуска Такт сжатия

3) ; 9);

4) ; 10);

5) ; 11).

Силы давления газа на поршень .

Такт расширения Такт впуска

0) ; 6)

1) ; 7);

2) . 8).

Такт выпуска Такт сжатия

3) ; 9);

4) ; 10);

5) . 11).

4.2 Расчёт приведенного момента и построение его графика

4.2.1 Определение приведенного момента

Найдём

Рассчитываем для 12 положений механизма.

0) .

1) .

2) .

3) .

4) .

5) .

6) .

7) .

8) .

9) .

10) .

11) .

4.2.2 Построение графика М_пр = f.

Масштабный коэффициент графика

; где мм – значение выбрано произвольно.

Рассчитываем высоты в мм для 12 положений

0) . 6).

1) . 7).

2) . 8).

3) . 9).

4) . 10).

5) . 11).

4.4 Построение графика изменения кинетической энергии

Т=А_дв.с.-А_с.с.

4.5 Построение графика осевого приведенного момента инерции

Находим: .

Рассчитываем для 12 положений.

0) ;4) ;

1) ;5) ;

2) ;6) ;

3) ;7) ;

8) ;9) ;

10) ;11) ;

Масштабный коэффициент графика I_п=f()

, 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 энергомасс = f(I_пр)

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

После построения графика = f(I_пр) определяем углы!

;

,

где _ = _А, _ср = ₁.

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

Отрезок на диаграмме энергия-масса получился KL = 75,68мм.

4.7 Определение момента инерции маховика

и размеров махового колеса

Момент инерции маховика

.

Диаметр маховика:

.

Ширина обода:

.

Масштабный коэффициент построения:

5 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.