Содержание
Y
Содержание 2
Введение 3
Лист 3
1 Синтез и анализ механизма 4
1.1 Структурный анализ механизма 4
1.2 Определение скоростей 6
1.3 Определение ускорений 8
1.4 Построение диаграмм движения выходного звена 11
1.5 Определение угловых скоростей и ускорений 11
1.6 Определение скоростей и ускорений центров масс звеньев 12
2 Силовой анализ механизма 13
2.1 Определение масс и сил инерции 13
2.2 Расчет диады 6-7 14
2.3 Расчет диады 4-5 14
2.4 Расчет диады 2-3 15
2.5 Расчет кривошипа 1 16
2.6 Рычаг Жуковского 16
2.7 Определение мощностей 17
2.8 Определение кинетической энергии механизма 18
3 Проектирование зубчатого зацепления. Синтез планетарного редуктора 19
3.1 Геометрический расчет равносмещенного зубчатого зацепления 19
3.2 Синтез и анализ планетарного редуктора 22
3.3 Определение частот вращения зубчатых колес аналитическим и графическим методами 24
4 Синтез и анализ кулачкового механизма 25
4.1 Построение кинематических диаграмм и определение масштабных коэффициентов 26
4.2 Определение минимального радиуса кулачка 26
4.3 Построение профиля кулачка 27
4.4 Определение максимальной линейной скорости и ускорения толкателя 28
Заключение 28
Список литературы 29
Введение
Механизм глубинного насоса применяется в нефтедобывающей промышленности и предназначен для откачки жидкости нефтяных скважин. Подача жидкости регулируется автоматически за счет кулачкового механизма.
Поршень получает возвратно-поступательное движение в цилиндре от электродвигателя через зубчатый планетарный редуктор и рычажный механизм O1AO2BCO3D. При движении поршня вверх осуществляется рабочий ход, а при движении поршня вниз – холостой.
Механизм насоса одностороннего действия. При рабочем ходе на штангу действует постоянная сила поднимаемой жидкости Gж. Кулачок получает вращение посредством зубчатой передачи z5-z6.
1 Синтез и анализ механизма
Исходные данные:
Размеры звеньев:
lO1A = 560 мм; lAB = 2250 мм; lO2B = 1010 мм; lBD = 1390 мм; lBC = 1920 мм;
lO3C = 2320 мм; lCF = 3310 мм;
x1=y1=850 мм; x2 =1350 мм; у2 =1960 мм;
Частота вращения кривошипа: nкр=9 мин -1;
Рисунок 1 – Схема механизма
1.1 Структурный анализ механизма
Механизм состоит из пяти звеньев: кривошипа – 1, ползунов – 3,5, шатунов – 2,4. Звенья образуют семь кинематических пар: одного вращательного, два сложных, два поступательных.
Степень подвижности механизма:
где n – число подвижных звеньев, n = 5;
р1 – число одноподвижных кинематических пар, р1 = 7;
р2 – число двухподвижных кинематических пар, р2 = 0.
Разложение механизма на структурные группы Ассура:
Рисунок 2 – Начальный механизм
НМ(0,1) II класса 2-го порядка
Рисунок 3 – Диада 2-3
Д(2,3) II класса 2-го порядка
Рисунок 4 – Диада 4-5
Д(4,5) II класса 2-го порядка
Рисунок 5 – Диада 6-7
Д(6,7) II класса 2-го порядка
Формула строения механизма: I(0,1)→II,2(2,4)→II,2(4,5) → II,2(6,7).
Механизм 2 – го класса, 2 – го порядка.
Масштабный коэффициент длин Кl:
