Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

725

.pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
06.12.2022
Размер:
6.7 Mб
Скачать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.1

 

 

 

 

 

Циклограмма двигателя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Цилиндры

 

 

 

 

Обороты коленчатого вала

 

 

 

 

 

 

 

1-й оборот

 

 

 

2-й оборот

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

Всасывание

 

 

Сжатие

 

 

Расширение

Выпуск

 

 

 

 

Е

 

Расширение

 

 

Выпуск

 

 

Всасывание

Сжатие

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.2

 

 

 

 

Исходные данные рычажного механизма

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметры

 

 

 

 

 

 

Номер варианта

 

 

 

 

 

 

1

2

3

 

4

 

5

 

6

7

 

8

9

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, рад/с

 

–160

165

–170

 

175

 

–180

185

–190

 

195

–200

205

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lAB lAD , м

 

0,08

0,085

0,09

 

0,095

 

0,1

0,1

0,095

 

0,09

0,085

0,08

 

lBC lDE , м

 

0,3

0,32

0,35

 

0,38

 

0,4

0,4

0,38

 

0,35

0,32

0,3

 

 

m , кг

 

27

27,5

28

 

228,5

 

29

29,5

30

 

30,5

31

31,5

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m m , кг

 

2,6

2,65

2,7

 

2,75

 

2,8

2,9

3

 

3,1

3,2

3,3

 

2

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m m , кг

 

1,4

1,45

1,5

 

1,55

 

1,6

1,65

1,7

 

1,75

1,8

1,85

 

3

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IS 2 IS 4 ,

 

0,013

0,014

0,015

 

0,016

 

0,017

0,018

0,019

 

0,020

0,021

0,022

 

 

кг·м2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pmax , МПа

 

2,3

2,35

2,4

 

2,45

 

2,5

2,55

2,6

 

2,65

2,7

2,75

 

 

 

 

0,008

0,008

0,009

 

0,009

 

0,01

0,01

0,009

 

0,009

0,008

0,008

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение табл. 2.2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметры

 

 

 

 

 

 

Номер варианта

 

 

 

 

 

 

11

12

13

 

14

 

15

16

17

 

18

19

20

 

 

 

 

 

 

 

 

, рад/с

 

–180

185

–190

 

195

 

–200

205

–210

 

215

–220

225

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lAB lAD , м

 

0,07

0,08

0,09

 

0,07

 

0,08

0,09

0,07

 

0,08

0,09

0,07

 

lBC lDE , м

 

0,28

0,29

0,3

 

0,31

 

0,32

0,28

0,29

 

0,3

0,31

0,32

 

 

m , кг

 

31

32

33

 

34

 

35

36

3

 

38

39

40

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m m , кг

 

2,4

2,5

2,6

 

2,7

 

2,8

2,9

3

 

3,1

3,2

3,3

 

3

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m m , кг

 

1,5

1,6

1,7

 

1,8

 

1,9

2

2,1

 

2,2

2,3

2,4

 

3

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IS 2 IS 4 ,

 

0,021

0,022

0,023

 

0,024

 

0,025

0,026

0,027

 

0,028

0,029

0,03

 

 

кг·м2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pmax , МПа

 

2,2

2,3

2,4

 

2,5

 

2,6

2,7

2,8

 

2,9

3

3,1

 

 

 

 

0,01

0,009

0,008

 

0,107

 

0,106

0,006

0,007

 

0,008

0,009

0,01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение табл. 2.2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметры

 

 

 

 

 

 

Номер варианта

 

 

 

 

9

 

 

 

 

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

, рад/с

 

105

–110

115

–120

125

–130

135

–140

145

–150

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lAB lAD , м

 

0,075

0,08

0,085

0,09

0,095

0,095

0,09

0,085

0,08

0,075

lBC lDE , м

 

0,25

0,28

0,3

0,32

0,35

0,35

0,32

0,3

0,25

0,25

m

, кг

 

 

25

25,5

26

26,5

27

27,5

28

28,5

29

29,5

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m m , кг

 

3

3,1

3,2

3,3

3,4

3,5

3,6

3,7

3,8

3,9

3

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m m , кг

 

1,5

1,55

1,6

1,65

1,7

1,75

1,8

1,85

1,9

1,95

3

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IS 2 IS 4 ,

 

0,011

0,012

0,013

0,014

0,015

0,016

0,017

0,018

0,019

0,02

кг·м2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pmax , МПа

 

2,1

2,15

2,2

2,25

2,3

2,35

2,4

2,45

2,5

2,55

 

 

 

 

0,006

0,006

0,007

0,007

0,008

0,008

0,009

0,009

0,01

0,01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Окончание табл. 2.2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметры

 

 

 

Номер варианта

 

 

 

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

 

 

 

 

, рад/с

 

–150

160

–170

180

–190

195

–185

175

–165

155

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lAB lAD , м

 

0,1

0,095

0,09

0,085

0,08

0,08

0,085

0,09

0,095

0,1

lBC lDE , м

 

0,35

0,33

0,31

0,3

0,28

0,35

0,33

0,31

0,3

0,28

m

, кг

 

 

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m m , кг

 

3,1

3,2

3,3

3,4

3,5

3,6

3,7

3,8

3,9

4,0

3

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m m , кг

 

1,5

1,6

1,5

1,6

1,7

1,8

1,7

1,8

1,5

1,8

3

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IS 2 IS 4 ,

 

0,015

0,016

0,017

0,018

0,02

0,02

0,022

0,024

0,026

0,028

кг·м2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pmax , МПа

 

2,4

2,3

2,2

2,1

2,0

2,0

2,1

2,2

2,3

2,4

 

 

 

 

0,01

0,011

0,01

0,011

0,009

0,009

0,008

0,008

0,007

0,007

Примечание. Координаты центров масс lBS 2 lDS 4

0,3lBC ; диаметр ци-

линдров d

ö

100 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

Таблица 2.3

Исходные данные зубчатых механизмов

Параметры

 

 

 

 

Номер варианта

 

 

 

 

 

1

2

3

4

 

5

6

 

7

8

9

 

10

 

 

 

 

 

m , мм

6

6

5

5

 

4

4

 

7

7

6

 

6

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i3

5

5,2

5,4

5,5

 

5,8

6

 

6,2

6,4

6,5

 

7

 

1h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

, мм

8

8

6

6

 

5

5

 

10

10

8

 

8

II

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z4

14

15

16

12

 

13

13

 

12

16

15

 

14

 

z5

22

24

26

28

 

30

42

 

34

36

38

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение табл. 2.3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметры

 

 

 

 

Номер варианта

 

 

 

 

 

11

12

13

14

 

15

16

 

17

18

19

 

20

 

 

 

 

 

m , мм

4

5

6

8

 

10

4

 

5

6

8

 

10

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i3

3

3,5

4

4,5

 

5

5,5

 

6

6,5

7

 

7,5

 

1h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

, мм

5

6

8

10

 

12

5

 

6

8

10

 

12

II

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z4

12

13

14

15

 

16

12

 

13

14

15

 

16

 

z5

31

32

34

36

 

38

35

 

37

40

43

 

45

 

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение табл. 2.3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметры

 

 

 

 

Номер варианта

 

 

 

 

 

21

22

23

24

 

25

26

 

27

28

29

 

30

 

 

 

 

 

m , мм

4

4

5

5

 

6

6

 

5

5

4

 

4

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i3

3

3,2

3,4

3,6

 

3,8

4

 

4,2

4,4

4,6

 

4,8

 

1h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

, мм

5

5

6

6

 

8

8

 

6

6

5

 

5

II

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z4

16

15

14

13

 

12

16

 

15

14

13

 

12

 

z5

24

25

26

27

 

28

29

 

30

31

32

 

33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Окончание табл. 2.3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметры

 

 

 

 

Номер варианта

 

 

 

 

 

31

32

33

34

 

35

36

 

37

38

39

 

40

 

 

 

 

 

m , мм

3

4

5

6

 

8

8

 

6

5

4

 

3

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i3

4

4,3

4,5

4,7

 

4,9

5

 

5,1

5,3

5,5

 

5,7

 

1h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

, мм

4

5

6

8

 

10

10

 

8

6

5

 

4

II

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z4

13

15

14

12

 

16

12

 

13

44

16

 

15

 

z5

23

25

27

29

 

31

33

 

35

24

26

 

28

11

i13h

Примечание. Первая ступень — планетарная с передаточным отношением , числом сателлитов nc и модулем mI . Вторая ступень — простая с

модулем mII и числами зубьев шестерни и колеса z4 и z5 .

Кулачковые механизмы. Вид механизмов — с поступательно движущимся толкателем (рис. 2.2, а) и коромысловый

(рис. 2.2, б).

 

 

S

 

 

 

а)

 

3

б)

 

а

 

 

 

 

 

e

 

rp

 

rp

А

 

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

 

А

2

 

 

 

 

 

 

 

 

O1

 

 

 

 

O1

2

l

O2

3

Рис. 2.2

Законы изменения ускорения — синусоидальный (рис. 2.3, а), косинусоидальный (рис. 2.3, б), треугольный (рис. 2.3, в), прямоугольный (рис. 2.3, г). Допускаемый угол давления в

 

= 45 град.

фазе сближения äî ï

12

a)a

б) a

в) a

г) a

Рис. 2.3

13

Таблица 2.4

Исходные данные кулачковых механизмов

Параметры

 

 

 

 

Номер варианта

 

 

 

 

 

1

2

3

4

 

5

6

 

7

8

9

 

10

 

 

 

 

движения

синус

кос

треуг

прям

 

синус

кос

 

треуг

прям

синус

 

кос

закон

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вид

пост

кор

пост

кор

 

пост

кор

 

пост

кор

пост

 

кор

механизма

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

φу, град

60

72

84

96

 

108

120

 

132

144

156

 

168

φд, град

120

108

96

84

 

72

60

 

48

36

24

 

12

φс, град

60

72

84

96

 

108

120

 

132

144

156

 

168

φб, град

120

108

96

84

 

72

60

 

48

36

24

 

12

Smax, мм

15

 

18

 

 

22

 

 

25

 

28

 

 

ψmax, град

 

16

 

20

 

 

24

 

 

26

 

 

30

l, мм

 

85

 

95

 

 

105

 

 

115

 

 

125

'äî ï , град

30

45

30

45

 

30

45

 

30

45

30

 

45

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение табл. 2.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметры

 

 

 

 

Номер варианта

 

 

 

 

 

11

12

13

14

 

15

16

 

17

18

19

 

20

 

 

 

 

движения

треуг

прям

синус

кос

 

треуг

прям

 

синус

кос

треуг

 

прям

закон

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вид

кор

пост

кор

пост

 

кор

пост

 

кор

пост

кор

 

пост

механизма

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

φу, град

168

60

156

72

 

144

84

 

132

96

120

 

108

φд, град

12

120

24

108

 

36

96

 

48

84

60

 

72

φс, град

168

60

156

72

 

144

84

 

132

96

120

 

108

φб, град

12

120

24

108

 

36

96

 

48

84

60

 

72

Smax, мм

 

16

 

20

 

 

24

 

 

26

 

 

30

ψmax, град

15

 

18

 

 

22

 

 

25

 

28

 

 

l, мм

80

 

90

 

 

100

 

 

110

 

120

 

 

'äî ï , град

45

30

45

30

 

45

30

 

45

30

45

 

30

14

Продолжение табл. 2.4

Параметры

 

 

 

 

Номер варианта

 

 

 

 

21

22

23

24

 

25

26

 

27

28

29

30

 

 

 

 

движения

прям

прям

треуг

треуг

 

синус

синус

 

кос

кос

синус

кос

закон

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вид

пост

кор

пост

кор

 

пост

кор

 

пост

кор

пост

кор

механизма

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

φу, град

60

144

96

168

 

72

132

 

108

156

84

120

φд, град

120

36

84

12

 

108

48

 

72

24

96

60

φс, град

60

144

96

168

 

72

132

 

108

156

84

120

φб, град

120

36

84

12

 

108

48

 

72

24

96

60

Smax, мм

15

 

16

 

 

18

 

 

20

 

22

 

ψmax, град

 

24

 

25

 

 

26

 

 

28

 

30

l, мм

 

105

 

110

 

 

115

 

 

120

 

125

'

, град

30

45

30

45

 

30

45

 

30

45

30

45

äî ï

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Окончание табл. 2.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметры

 

 

 

 

Номер варианта

 

 

 

 

31

32

33

34

 

35

36

 

37

38

39

40

 

 

 

 

движения

синус

синус

кос

кос

 

треуг

треуг

 

прям

прям

синус

треуг

закон

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вид

кор

пост

кор

пост

 

кор

пост

 

кор

пост

кор

пост

механизма

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

φу, град

96

72

108

96

 

60

144

 

168

120

132

156

φд, град

84

108

72

96

 

120

36

 

12

60

48

24

φс, град

96

72

108

96

 

60

144

 

168

120

132

156

φб, град

84

108

72

96

 

120

36

 

12

60

48

24

Smax, мм

30

28

 

26

 

25

24

ψmax, град

30

28

 

26

 

25

24

l, мм

125

120

 

115

 

110

105

'äî ï

, град

45

30

45

30

 

45

30

 

45

30

45

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примечание. Вид механизмов — с поступательно движущимся толкателем и коромысловый. Законы изменения ускорения — синусоидальный, косинусоидальный, треугольный, прямоугольный. Допускаемый угол дав-

ления в фазе сближения

 

= 45 град.

 

äî ï

 

15

Пояснение к заданию 1

При работе двигателя вращающий момент коленчатого вала 1 (рис. 2.1, а) передается на сложный зубчатый механизм (рис. 2.1, в), состоящий из планетарной ступени 1-h с модулем mI и простой z4/z5 с модулем mII . Передаточное отношение

простой ступени

i

z5

.

(2.1)

 

45

z4

 

 

 

Общее передаточное отношение редуктора

i

i3 i .

(2.2)

15

1h 45

 

Зубчатую передачу z4/z5 необходимо проектировать с оптимальным смещением. Цели смещения: устранение подрезания, вписывание в стандартное межосевое расстояние, повышение износостойкости, изгибной прочности. Оптимизацию коэффициентов смещения, расчет геометрических параметров простой ступени и подбор чисел зубьев планетарного редуктора выполнить на ЭВМ.

Врычажном механизме ДВС приведенный момент сил сопротивления во всех положениях кривошипа считать постоянным. Газораспределение в цилиндрах осуществляется в соответствии с циклограммой (табл. 2.1) и индикаторной диаграммой (рис. 2.1, б).

Индикаторная диаграмма — графическая зависимость давления в цилиндре двигателя внутреннего сгорания (ДВС) или компрессора от положения поршня.

Вмеханизме ДВС (рис. 2.1, а) четырехтактный цикл работы в каждом цилиндре осуществляется за 2 оборота кривошипа и содержит такты: всасывание (кривая a–b на рис. 2.1, б), сжатие — b–c, расширение (рабочий ход) — c–d–e и выпуск e–a.

Движение поршня 5, связанного шатуном DE с коленчатым валом 1, происходит в результате расширения продуктов сгорания топлива, впрыснутого в цилиндр Е. В такте «всасывание» при движении поршня от верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней (НМТ) всасывающий клапан открыт и за

16

счет разрежения воздух всасывается из атмосферы в цилиндр. При всасывании давление ниже атмосферного и составляет 0,01pmax.

Втакте «сжатие» происходит сжатие воздуха при закрытом клапане и движении поршня к ВМТ. В такте «расширение» совершается рабочий ход, когда расширяющиеся продукты сгорания движут поршень к НМТ. В точке e индикаторной диаграммы открывается выпускной клапан и производится выпуск отработанных газов.

Втакте «расширение» сила, действующая на поршень, направлена по движению поршня и является движущей. В остальных тактах действуют силы сопротивления, направленные против движения.

Величину силы в цилиндре определяют по формуле:

F = pπdц2/4,

(2.3)

где p — давление в цилиндре, МПа.

В цилиндре С происходят аналогичные процессы, сдвинутые по фазе в соответствии с циклограммой (см. табл. 2.1). Например, при вращении кривошипа по часовой стрелке в цилиндре С такт «расширение» соответствует положениям 4, 5, 6, 7, 8, 9. В это время в цилиндре Е будет происходить вса-

сывание и далее — в соответствии с циклограммой. Данные для построения индикаторной диаграммы приведены в табл.

2.5.

 

 

 

Таблица 2.5

 

 

 

 

Положение

Относительное

Относительные давления p/pmax

такты

такты

кривошипа АВ

расстояние от

«расширение»

«всасывание» и

(рис. 1.1)

НМТ

и «выпуск»

«сжатие»

 

 

3

1

0,6

0

4

0,92

1

–0,01

5

0,7

0,67

–0,01

6

0,44

0,37

–0,01

7

0,2

0,2

–0,01

8

0,05

0,12

–0,01

9

0

0,1

0

10

0,05

0,01

0,01

11

0,2

0,01

0,01

17

12

0,44

0,01

0,1

1

0,7

0,01

0,23

2

0,92

0,01

0,47

Примечание. Знак «минус» соответствует давлению ниже атмосферного (разрежению).

Индикаторная диаграмма, построенная по данным табл. 2.5, приведена на рис. 2.4. Для каждого положения кривошипа давление p в цилиндре определяют путем сноса точки Е на соответствующую линию индикаторной диаграммы с последующим проецированием точки пересечения на ось ординат.

Рис. 2.4

Задание 2 Механизмы трактора

Исходные данные

Кинематическая схема рычажного механизма приведена на рис. 2.5, а, его индикаторная диаграмма — на рис. 2.1, б. Циклограмма двигателя для цилиндров С и Е приведена в табл. 2.6. Исходные данные для рычажного механизма приведены в табл. 2.7, зубчатых механизмов — в табл. 2.8, кинематическая схема сложного зубчатого механизма — на рис. 2.5, б. Исходные данные кулачковых механизмов приведены

18

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]