Смекни!
smekni.com

Проектирование и исследование механизмов моторного привода дорожного велосипеда мопеда (стр. 3 из 6)

Строим картину распределения угловых скоростей. Для этого проводим горизонтальную линию угловых скоростей и из точки Р, взятой на произвольном от нее расстоянии кР, проводим лучи, параллельные линиям распределения скоростей звеньев 1 и Н.

Вывод:

1. Для планетарного редуктора с внешним и внутренним

зацеплением подобраны числа зубьев Z1=24, Z2=42, Z3=108, обеспечивающее передаточное отношение U=6,01 а так же удовлетворяющее условию соосности, совместности, сборки и отсутствие заклинивания.

2. В масштабе μl =1.0мм/мм построены схемы редуктора в осевом и торцевом сечении и вычерчены схемы распределения скоростей.

3. Динамическое исследование механизма при установившемся режиме движения.

3.1. определение основных размеров механизмов.

Исходные данные:

-средняя скорость ползуна (поршня) vср=6.15 [м/с];

-частота вращения вала кривошипа n=4600 [об/с];

-отношение длины шатуна и кривошипа lAB/lOA=λ=3.8;

-диаметр цилиндра d = 0.038 [м];

-масса шатуна m2 = 2 [кг];

-масса поршня m3 = 1 [кг];

-момент инерции шатуна I2S = 4.2*10-4 [Нм2];

-момент инерции коленчатого вала I10 = 1.8*10-3 [Нм2];

-коэффициент неравномерности δ = 1/7;

-максимальное давление воздуха в цилиндре Рмах = 22.5 Мпа.

Рассматриваем движение ползуна за один оборот кривошипа. Время одного оборота: tоб=1/n [с]. За это время путь проделанный ползуном fc=2S=4lOA=4r [м], средняя скорость ползуна:

vср= fc/tоб = 4lOAn = 4r×n [м/с]

Откуда lOA=vср/4n, lAB=lOA×λ


3.2. Построение планов положений скоростей, скоростей и движущих сил.

Определяем чертежные величины:

lAB = 0.076×1500 = 114 [мм]

lOA =0.02×1500 = 30 [мм]

Вычерчиваем планы механизмов в 12 положениях, разделив траекторию, описываемую точкой А кривошипа, на 12 равных частей.

Для каждого из положений механизма строим план возможных скоростей, задаваясь произвольно построенным отрезком ра = 30[мм],соответствующим скорости точки А.

VВ = vА + vBА а скорость vS2: vS2 = vА + vS

Данные кинетического исследования сносим в таблицу 1, где ра, рв, рs2, ав

отрезки, снятые с планов скоростей и соответствующие возможным линейным скоростям va vв vs2 vав.

Таблица 1

Кинематические характеристики механизма

Обознач ение

Положение механизма

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
ра 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30
рв 0 19 29 30 25 10 0 10 25 30 29 19
рS2 7.5 19.5 28 30 24 12 7.5 12 24 30 28 19.5
ав 30 27 16 0 16 26 30 26 16 0 16 27
0 0,6 0,97 1 0,83 0.33 0 0,33 0,83 1 0,94 0,6
0,25 0,65 0,93 1 0,8 0,4 0,25 0,4 0,8 1 0,93 0,65
1 0,94 0,53 0 0,53 0,87 1 0,87 0,53 0 0,53 0,94

Масштаб длин μl по оси перемещений выбираем равным по масштабу длин плана положений, т.е. μl = 1.5[мм]. По известному максимальному давлению Рмах = 22.5×105 Па определяем масштаб индикаторной диаграммы:

масштаб диаграммы сил сопротивления:

Таблица 2

Исходные данные для построения индикаторной диаграммы.

Координата поршня

(в долях хода Н)

Н/Hmax

0

0.02

0,05

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Давление

воздуха (в долях Pмах)
P/Pмах

Для хода поршня вниз

0.863

1

0.863

0.602

0.340

0.238

0.170

0,129

0,10

0,070

0,005

0,02

0

Для хода поршня вверх

0.863

0.5

0,318

0,204

0,114

0,073

0,045

0,025

0,014

0,005

0,001

0

0

Таблица 3

Заданные внешние силы.

Обозна чение Размер ность Положение механизма
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Рсх Н 2171 1886 629 286 143 57 28.6 14.3 28.1 57.1 171.4 657.1
Yр мм 76 66 22 10 5 2 1 0.5 0.7 2 6 23

3.3. Построение диаграмм приведенных моментов инерции звеньев.

Разбиваем все звенья механизма на две группы:

Iпр =IIпр + IIIпр;

К первой группе отнесем все те звенья, которые связаны со звеном приведения постоянным передаточным отношением. Вторая группа включает в себя все остальные звенья, которые связаны со входным звеном переменным передаточным отношением и для них приведенный момент инерции будет меняться в зависимости от положения механизма. В рассмотренном механизме это звенья 1 (кривошип), 2 (шатун), 3(ползун).

IIпр – равен нулю, поскольку масса звена 1 принята равной нулю.

I2пр, I3пр определяем по формулам:

Приведенные моменты инерции второй группы звеньев являются функциями положения механизма и, как видно из последних соотношений, не зависят от абсолютных значений скоростей точек механизма. Данные расчета сводим в таблицу 4.

Таблица 4

Расчетные величины приведенных моментов инерции.

Обозна чение Размер ность

Положение механизма

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
I3пр×10-4

Нм2

0 2.7 7.2 7.6 5.2 0.82 0 0.82 5.2 7.6 7.2 2.7
У мм 0 32 86.4 91,2 62.4 10 0 10 62.4 91.2 86.4 32
I2ппр×10-4

Нм2

0.5 3.38 6.9 8 5.1 1.28 0.5 1.28 5.1 8 6.9 3.38
У мм 6 40,6 82.8 96 61.2 15.3 6 15.3 61.2 96 82.8 40,6
I2врпр×10-4

Нм2

0.28 0.23 0.079 0 0.013 0.215 0.28 0.22 0.013 0 0.079 0.23
У мм 3.4 2.7 1 0 0.2 2.6 3.4 2.6 0.2 0 1 2.7
у мм 9.4 75.7 170.2 187.2 123.8 27.9 9.4 27.9 123.9 187.2 170.2 75.7

Выбрав масштаб μl = 12х10-4 [мм/Нм2] рассчитываем чертежные величины и заносим их в таблицу 4. строим график.

3.4. Построение диаграмм приведенных моментов движущих сил и сил тяжести, построение диаграмм работы.

Для построения приведенных моментов от сил полезного сопротивления Мспр(φ), движущих Мрпр(φ) и сил тяжести МG3пр(φ) как функции от угла поворота звена приведения воспользуемся формулами :

Значения Мдвпр для каждого положения механизма рассчитываем и сводим в таблицу 5.