ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ МОТОРНОГО ПРИВОДА ДОРОЖНОГО ВЕЛОСИПЕДА (МОПЕДА)
ВВЕДЕНИЕ
Краткое описание установки "привод дорожного велосипеда"
Механизм карбюраторного двухтактного двигателя привода (рис. 61а) состоит из кривошипа I, шатуна 2 и поршня 3, который движется внутри цилиндра, имеющего наружные ребра для охлаждения. Сжатая смесь в цилиндре в верхней мертвой точке (ВМТ) поджигается электрической искрой от свечи 6. Под действием горячих газов, находящихся под больший давлением, поршень движется вниз; в конце хода поршня открываются выхлопное окно 5, а затем продувочное окно 4; сжатая в карете двигателя рабочая смесь вновь наполняет цилиндр и сжимается при ходе поршня вверх.
Вращение от кривошипа 1 передается маховику 7 с муфтой сцепления и далее планетарному редуктору, состоящему из центрального колеса 10 с наружный зубом, трех сателлитов 11, центрального колеса 12 с внутренним зубом и водила 6. На оси водила установлена ведущая звездочка 13 цепной передачи; ведомая звездочка 14 установлена на ступице заднего колеса 15 велосипеда. От кривошипа приводится через зубчатую передачу (колеса 8 и 9) кулачок 16 с коромысловым толкателем 18 и роликом 17 механизма замыкания контактов цепи зажигания (рис. 61а, б).
Определить закон движения механизма и время первого оборота кривошипа при разгоне велосипеда от скорости Vнач., приняв 0 при полностью открытой заслонке карбюратора (т.е. при индикаторной диаграмме номинального режима) и включенной муфте сцепления.
При проектировании и исследовании механизмов двигателя считать известными параметры, приведенные в табл. 61-1. Изменение давления в цилиндре двигателя в зависимости от хода поршня (индикаторная диаграмма) при номинальном режиме показано на рис. 61 б, построенном по данным из табл. 61-2; схема кулачкового механизма - на рис. 61в, закон изменения движения толкателя - на рис. 61г.
Исходные данные 61D
Табл №61-2
№ по пор. | Наименование параметров | Обозначение | Размерность | Значения |
1 | Средняя скорость поршня при номинальной нагрузке | Vс р | м/сек | 6,4 |
2 | Диаметр цилиндра | d | м | 0,04 |
3 | Отношение длины шатуна к длине кривошипа | lАВ/lОА | - | 4,0 |
4 | Отношение расстояния от точки А до центра тяжести шатуна к длине шатуна | lАS/lАВ | - | 0,26 |
5 | Вес шатуна | G2 | Н | 2,2 |
6 | Вес поршня | G3 | Н | 1,1 |
7 | Момент инерции коленчатого вала(без маховика) | I10 | кгм2 | 1,9·10-3 |
8 | Момент инерции шатуна относительно оси, проходящей через центр тяжести шатуна | I2S | кгм2 | 5,0·10-4 |
9 | Максимальное давление в цилиндре при номинальной нагрузке | Pmax | 24000 | |
10 | Эффективная мощность двигателя при номинальной нагрузке | Ne | Вт | 1030,4 |
11 | Механический КПД привода | - | 0,7 | |
12 | Приведенный к кривошипу момент инерции вращающихся деталей привода велосипеда | I10пр | кгм2 | 0,07 |
13 | Вес велосипедиста и велосипеда | Gв | Н | 883.9 |
14 | Число оборотов кривошипа при номинальной нагрузке | N1ном | об/мин | 4800 |
15 | Угловая координата кривошипа для силового расчета | φ1 | град | 40о |
16 | Максимальная скорость велосипеда при диаметре наружной поверхности его колеса 0,686 (28 дюймов) | Vmax | м/с | 10,0 |
Продолжение Табл №61-2
№ по пор. | Наименование параметров | Обозначение | Размерность | Значения |
17 | Минимальная скорость, от которой начинается разгон велосипедиста после включения муфты сцепления | Vнач | м/с | 2,7 |
18 | Отношение момента сопротивления (на ведущем колесе велосипеда) в начале разгона к моменту сопротивления при номинальной нагрузке | Mc нач/Мс ном | - | 1/4 |
19 | Передаточное отношение цепной передачи |
| - | 2,86 |
20 | Числа зубьев колес цилиндрической прямозубой передачи | Z8/Z9 | - | 13/13 |
21 | Модуль колес цилиндрической прямозубой передачи | m | мм | 1 |
22 | Передаточное отношение планетарного редуктора |
| - | 6,01 |
23 | Ход толкателя в кулачковом механизме прерывателя | h | мм | 0,008 |
24 | Максимально допустимый угол давления в кулачковом механизме | αдоп | град | 350 |
25 | Соотношение между ускорениями толкателя | ν=a1/a2 | - | 2,4 |
26 | Длина коромысла толкателя | L18 | мм | 4,2 |
27 | Угол рабочего профиля кулачка | δраб | град | 110 |
Таблица 61.2.
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 | |
Давлениевоздуха (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 |
Лист 1. Синтез эвольвентного зубчатого зацепления
п.1 .1 исходные данные и постановка задачи.
исходные данные:
Z 1=13
Z 2=13
m=1
о
о
c=0,25
ha=1
постановка задачи:
1. рассчитать эвольвентную зубчатую передачу;
2. построить эвольвентное зубчатое зацепление;
3. проверить коэффициент торцевого перекрытия ;
4. построить станочное зацепление для колеса Z1;
1. расчет параметров реечного инструмента на торцевом сечении:
2. расчет угла зацепления:
3. расчет межцентрового расстояния:
4. расчет коэффициента восприимчивости смещения:
5. расчет коэффициента уравнительного смещения:
6. рассчитать радиус делительной окружности: