Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции
и ордена Трудового Красного Знамени
государственный технический университет им Н. Э. Баумана
Факультет «Энергомашиностроение»
Кафедра «Газотурбинные и нетрадиционные энергоустановки»
РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту на тему:
«Проектирование и исследование механизмов кислородного
двухцилиндрового компрессора»
Задание №34
Вариант Г
Студент ____________________ (Бутаков И. К.) Группа Э3-51
Руководитель проекта ____________________ (Кузенков В. В.)
Москва – 2011 г.
Оглавление
1. Техническое задание 2
1.1 Назначение, функциональная схема, принцип работы 2
1.2 Исходные данные 4
2. Определение закона движения механизмов кислородного двухцилиндрового компрессора 7
2.1. Определение размеров звеньев основного механизма 7
2.2. Определение значений передаточных функций и передаточных отношений основного механизма 9
2.3. Построение индикаторной диаграммы p и графиков сил F, действующих на поршни 10
2.4. Определение суммарного приведенного момента 12
2.5. Определение суммарного приведенного момента инерции звеньев II группы 13
2.6. Построение графика суммарной работы 14
2.7. Построение графиков кинетической энергии 15
2.8. Построение графика угловой скорости звена приведения 16
Определим дополнительную маховую массу по формуле: 17
3. Силовой расчет механизма 18
3.1 Исходные данные для силового расчета механизма 18
3.2. Построение планов скоростей и ускорений 18
3.3. Определение главных векторов и главных моментов сил инерции 21
3.4. Кинетостатический силовой расчет механизма 21
3.4.1 Силовой расчет группы звеньев 4-5 21
3.4.2 Силовой расчет группы звеньев 2-3 22
3.4.3 Силовой расчет начального звена 1 23
4. Проектирование зубчатой передачи и планетарного редуктора 24
4.1 Проектирование зубчатой передачи. 24
4.1.1 Выбор коэффициентов смещения. 24
4.1.2 Геометрические параметры 25
4.1.3 Построение станочного зацепления 27
4.1.4 Построение проектируемой зубчатой передачи 28
4.2. Проектирование планетарного редуктора 29
4.2.1. Исходные данные 29
4.2.2 Подбор чисел зубьев 29
4.2.3 Графическая проверка. 32
5. Проектирование кулачкового механизма 33
5.1 Исходные данные для проектирования 33
5.2 Построение кинематических диаграмм методом графического интегрирования. 34
5.3 Определение основных размеров кулачкового механизма. 34
5.4 Построение центрового и конструктивного профилей кулачка. 34
5.5 Построение графика угла давления. 35
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 37
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 38
1. Техническое задание
1.1 Назначение, функциональная схема, принцип работы
Горизонтальный двухцилиндровый кислородный компрессор простого действия (рис. 1) предназначен для наполнения газообразным кислородом снятых с самолета баллонов и парашютных кислородных приборов. Баллоны заряжаются кислородом до необходимого давления Pmax [Па] путем перепуска и последующего перекачивания газа из аэродромных кислородных баллонов. Основным механизмом компрессора является шестизвенный шарнирно-рычажной механизм. Он состоит из коленчатого вала 1, шатуна 2, углового рычага 3, шатуна-серьги 4, плунжера 5 с двумя поршнями и двух цилиндров 6, 6'. Коленчатый вал 1 приводится в движение асинхронным электродвигателей 10 через упругую муфту 9, планетарный редуктор 8 и зубчатую передачу Z5, Z6. Для обеспечения движения механизма с заданной неравномерностью на коленчатом валу компрессора помещен маховик 7. Смазка механизма осуществляется от масляного насоса, плунжер которого приводится в движение от кулачка 11, закрепленного на валу зубчатого колеса Z5. Схема кулачкового механизма 11-12 масляного насоса 13 представлена на рис. а, закон изменения ускорения плунжера насоса (толкателя -11) - следует выбрать из представленных. Изменение давления по перемещению поршней в цилиндрах 6, 6' компрессора характеризуется индикаторными диаграммами (рис. 2), данные для построения которых приведены в табл. 1.2.
Примечания:
1. Центры тяжести звеньев 2 и 5 принять посредине их длин.
2. Определение размеров lOA, lAB, lBC=lCD, h2и h3 следует произвести по заданным HF, q, b, amax, KV и h2, полагая, что стержень DC звена 3 в средней позиции занимает вертикальное положение.
Рис 1.1. Функциональная схема компрессора.
Рис. 1.2. Индикаторная диаграмма компрессора. Рис. 1.3. График изменения ускорений толкателя.