ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

“ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ”

Кафедра “Теория механизмов и робототехнические системы”

Расчёт основных параметров электромеханического привода железнодорожной машины с рычажно-ползунным исполнительным механизмом

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ (РАБОТЕ)

ПО ДИСЦИПЛИНЕ “ТЕОРИЯ МЕХАНИЗМОВ МАШИН”

ПЖМ – 1 – 00 – 00 ПЗ

Выполнил студент группы

Руководил профессор (Сухих Р.Д.)

Санкт-Петербург

201. г.

Содержание

Введение………………………………….……………………………….2

Задание на курсовой проект……………………………………………. 2

1. Структурный анализ и синтез исполнительного механизма……….4

2. Метрический и кинематический синтез и анализ исполнительного

механизма…………………………………………………………..……….4

2. Подбор электродвигателя и типа редуктора………………………..9

3. Расчёт зубчатой передачи редуктора………………………………12

5. Кинетостатический и динамический анализ и синтез……………..20

Заключение………………………………………………………………23

Список используемой литературы………………………..……………23

Введение

Проектируемый привод железнодорожной машины включает в себя электродвигатель переменного тока (асинхронный) с синхронной частотой вращения n_о = 3000 об/мин. Его вал упругой соединительной муфтой типа МУВП соединён со входным валом зубчатого планетарного редуктора. Выходной вал последнего компенсирующей муфтой соединён с кривошипом рычажно-ползунного исполнительного механизма. Выходное звено последнего скреплено с исполнительным органом, взаимодействующим с объектом окружающей среды и выполняющим требуемую работу. Весь привод размещён на несущей конструкции, в частности, раме. Привод снабжён также устройствами управления и системами безопасности и удобства работы.

Блок – схема привода приведена на чертеже, где Р – редуктор, ИМ − исполнительный механизм с исполнительным органом ИО.

При курсовом проекте необходимо:

подобрать электродвигатель;

найти размеры исполнительного механизма;

подобрать редуктор и определить его основные характеристики;

предусмотреть меры по повышению плавности и снижению

виброактивности машины.

Задание на курсовой проект

Выполнить анализ и синтез механизмов привода железнодорожной машины. Исходные данные:

вид механизма: вввп;

ход выходного звена: S = 0,5 м;

средняя скорость выходного звена: v_С = 2,32 м/с;

средняя сила сопротивления перемещению выходного звена:

на участке рабочего хода: F_px = 2500 Н;

на участке холостого хода: F_xx = 250 Н;

допустимый коэффициент неравномерности вращения: [δ] = 0,1;

модуль зубчатых зацеплений: m = 10 мм;

погонная масса рычагов q = 5 кг/м; масса ползунов m_П = 3 кг.

1. Структурный анализ и синтез исполнительного механизма

1.1 Исполнительный рычажно-ползунный механизм, заданный

последовательностью вввп трёх вращательных и одной поступательной кинематической пары, представляет собой кривошипно-ползунный

механизм, представленный на чертеже. Он состоит из четырёх звеньев (n = 4): стойки 1, кривошипа 2, шатуна 3 и ползуна 4. Эти звенья входят друг с другом в p₁ = 4 одноподвижные кинематические пары: 1-2 – вращательная; 2-3 – вращательная; 3-4 – вращательная и 4-1 – поступательная. Подвижных звеньев (n – 1) = 3: 2, 3 и 4, неподвижных 1. Неизменяемый, замкнутый на стойку контур звеньев в этом механизме имеется один: К = p₁ – (n – 1) = 4 – 3 = 1. Вращательные пары реализуют в механизме смещения звеньев В_Z, ползун – смещение П_X, срединные точки шатуна имеют составляющую смещения П_Y. Всего смещений три, поэтому механизм относится к третьему семейству (N = 3). Подвижность механизма W = N (n – 1) − (N – 1) p₁ = 3∙3 – (3 – 1)∙4 9 – 8 = 1. Избыточных связей в сопряжениях звеньев имеется q = 6 – N = 6 – 3 = 3 – это необходимость для нормальной работы выполнять оси всех вращательных пар параллельными, неперекошенными относительно плоскости движения звеньев, а все звенья располагать так, чтобы они перемещались в параллельных плоскостях.

1.2 Для хорошей работы избыточные связи следует устранять, выполняя кинематические пары так, чтобы сумма подвижностей их была равна 7 и имела все 6 реализованных или возможных движений. Этому условию отвечает механизм с последовательностью пар в₁в₁в₁п₄ (см. рис. на чертеже), или в₁в₂в₂п₂ , или в₁в₂в₃п₁. Такие механизмы при наличии у них возможности разворачиваться и смещаться по трём координатным осям будут статически определимым.