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

книги / Теория механизмов и механика систем машин

..pdf
Скачиваний:
11
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
20.05 Mб
Скачать

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. – М.: Наука, 1975. –

639 с.

2.Артоболевский И.И., Эдельштейн Б.В. Сборник задач по теории механизмов и машин. – М.: Наука, 1973. – 256 с.

3.Берестов Л.В. Методические указания по уравновешиванию механизмов. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2000. – 25 с.

4.Матвеев. Ю.А., Матвеева Л.В. Теория механизмов и машин: учеб. пособие. – М.: Альфа-М: Инфра-М, 2009. – 320 с.

5.Поезжаева Е.В. Лабораторный практикум по теории механизмов

иробототехники: учеб. пособие. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2007. – 120 с.

6.Поезжаева Е.В. Проектирование эвольвентных зубчатых передач: учеб. пособие. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2006. – 80 с.

7.Поезжаева Е.В. Промышленные роботы: учеб. пособие: в 3 кн. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2009.

8.Поезжаева Е.В. Синтез кулачковых механизмов: учеб. пособие. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2009. – 108 с.

9.Поезжаева Е.В. Теория механизмов и механика машин: учеб. пособие. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2007. – 122 с.

10.Поезжаева Е.В. Курсовое проектирование по теории механизмов

имеханике систем машин: учеб. пособие. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн.

ун-та, 2010. – 448 с.

11.Поезжаева Е.В. Теория механизмов и механика систем машин в задачах и решениях. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2011. – 539 с.

12.Поезжаева Е.В. Планетарные передачи в автомобилестроении. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2012. – 300 с.

13.Попов С.А., Тимофеев Г.А. Курсовое проектирование по теории механизмов и механике машин: учеб. пособие для втузов / под ред.

В.К. Фролова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2002. – 411 с. 14. Теория механизмов и машин: конспект лекций / Р.П. Андреев

[и др.].; Перм. политехн. ин-т. – Пермь, 2000. – 230 с.

15.Тимофеев Г.А. Теория механизмов и машин: курс лекций – М.: Высшее образование, 2009. – 352 с. – (Основы наук).

16.Тимофеев С.И. Теория механизмов и механика машин. – М., 2011.

17.Фролов В.К. Механика промышленных роботов: в 3 кн. – М.:

Высш. шк., 1998. – Кн. 1. – 140 с.

18.Фролов В.К. Теория механизмов и машин. – М.: Изд-во МВТУ им.

Э.А. Баумана, 2005. – 662 с.

341

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ОБРАЗЕЦ ВЫПОЛНЕНИЯ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ ДЛЯ СТУДЕНТОВ СПЕЦИАЛЬНОСТИ

А и АХ, СТМ, СДМ, ЭТС, МАХП

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пермский национальный исследовательский политехнический университет»

КАФЕДРА механики композиционных материалов и конструкций

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

ПО ТЕОРИИ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН

Тема: Задание:

Вариант:

Выполнил: студент группы

Проверил: профессор Поезжаева Е.В.

Пермь 20 г.

342

Задания для курсового проекта и контрольных работ по дисциплине «Теория механизмов и механика машин»

Задание № 1Д

Тема проекта: Двухтактный одноцилиндровый двигатель.

Кинематическая схема: двухтактный двигатель содержит кривошип- но-ползунный механизм, состоящий из звеньев 1, 2, 3, и кулачковый привод гидроклина, состоящий из звеньев 4, 5, 6. Кулачок получает вращение через зубчатые колеса zШ и zК.

Развернутая индикаторная диаграмма

№ положения

 

 

1

 

2

 

3

 

4

 

5

 

6

 

 

7

 

8

 

9

 

10

 

11

 

12

13

Fi ·102, H

 

 

44

 

40

 

27

12

 

8

 

4

 

 

2

 

3

 

6

 

9

 

16

 

25

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходные данные к заданию № 1Д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметры и идентификаторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Варианты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кривошипно-ползунный механизм

 

 

1

2

3

 

4

5

 

6

7

8

9

10

 

11

 

12

Частота вращения, с–1

ω1

 

250

300

350

400

650

450

500

550

600

650

 

400

 

450

Длина кривошипа, м

l1·10–1

 

1,5

1,6

1,8

 

2

2,4

 

2,6

2,8

3

2,2

2,5

 

2

 

2,2

Длина шатуна, м

l2·10–1

 

7,5

7,6

7,8

 

8

8,2

 

8,4

8,6

8,8

9

8

 

8

 

7

Координата центра масс

l3·10–1

 

0,7

0,8

1

 

1,5

1,6

 

1,7

1,4

1,5

1,2

1,4

 

1

 

1,2

кривошипа, м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Координата центра масс

l4·10–1

 

3,2

3,4

3,6

 

3,8

4

 

4,2

4

4,2

1,4

4

 

4

 

3,8

шатуна, м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Масса кривошипа, кг

m1·10–1

 

5,2

5,4

5,6

 

5,8

6

 

6,2

6,4

6,6

6,8

6

 

5

 

7

Масса шатуна, кг

m2·10–1

 

7,2

7,4

7,6

 

7,8

8

 

8,3

8,4

8,6

8,8

8,5

 

7

 

8

343

Параметры и идентификаторы

 

 

 

 

 

 

 

Варианты

 

 

 

 

 

 

1

2

 

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

 

 

 

 

 

Масса поршня, кг

m3·10–1

15

15

14

16

16,5 17

17,5

18

18,5 18,8

18

14

Момент инерции

–5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кривошипа, кгм2

J0·10

 

7,5

7,4

7,6

7,8

8

8,2

8,4

8,6

8,8

8,5

8

8,2

Момент инерции шатуна,

JS2 ·10

–4

1,2

1

 

0,9

1

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

1,4

1,6

кгм

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Неравномерность хода

δ ·10–1

 

0,4

0,3

0,4

0,5

0,4

0,3

0,4

0,3

0,4

0,5

0,4

0,3

Зубчатая передача

zШ

 

14

13

12

15

16

12

13

14

15

16

15

16

 

 

zК

 

25

20

28

30

18

20

24

22

19

24

20

22

 

 

m, мм

 

4

5

6

7

8

7

6

5

10

8

5

8

Кулачковый механизм

h, мм

 

10

9

 

8

11

12

8

9

10

11

12

8

10

 

 

φ0уд

 

60

80 100

60

80

100

60

120

80

1000

80

60

 

 

φ0дс

 

10

20

10

20

10

20

20

20

30

10

30

10

 

 

φc

 

80

100 60

120

100

80

120

60

80

80

80

100

Закон движения

 

 

параб sin

cos параб

sin

cos параб sin

cos

sin

параб cos

Примечание. Здесь и далее: параб – параболический; sin – синусоидальный; cos – косинусоидальный.

Задание № 2Д

Тема проекта: Двухтактный одноцилиндровый двигатель.

Кинематическая схема: двухтактный двигатель содержит кривошип- но-ползунный механизм, состоящий из звеньев 1, 2, 3, и кулачковый привод гидроклина, состоящий из звеньев 4, 5, 6. Кулачок получает вращение через зубчатые колеса zШ и zК.

Развернутая индикаторная диаграмма

№ положения

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Fi ·102, H

60

48

30

13

7

4

2

3

5

9

15

25

60

344

Исходные данные к заданию № 2Д

Параметры и идентификаторы

 

 

 

 

 

Варианты

 

 

 

 

 

Кривошипно-ползунный механизм

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Частота вращения, с–1

ω1

250

550

600

650

750

700

300

350

400

500

450

600

Длина кривошипа, м

l1·10–2

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

20

18

Длина шатуна, м

l2·10–2

55

57

59

60

62

64

66

68

70

72

60

58

Координата центра масс

l3·10–2

7,0

8,0

9,0

10

9,0

10

11

12

13

14

10

9,0

кривошипа, м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Координата центра масс

l4·10–2

20

22

25

28

24

29

30

32

35

30

30

25

шатуна, м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Масса кривошипа, кг

m1·10–2

34

35

36

38

40

50

45

56

58

60

40

50

Масса шатуна, кг

m2·10–2

48

50

52

55

60

63

66

68

70

72

60

50

Масса поршня, кг

m3·10–2

6,0

7,0

8,0

8,2

8,5

8,7

8,9

9,0

8,0

6,0

8,0

9,0

Момент инерции

–5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кривошипа, кгм2

J0·10

0,7

0,8

0,9

0,95

1,0

1,2

1,15

1,25

1,3

1,35

1,2

0,9

Моментинерциишатуна, кгм2

JS2 ·10–4

2,0

2,2

2,3

2,4

2,5

2,6

2,8

2,9

3,0

3,2

2,3

2,5

Неравномерность хода

δ·10–2

4,0

3,0

5,0

4,0

3,0

5,0

4,0

5,0

3,0

4,0

4,0

3,0

Зубчатая передача

zШ

12

13

14

15

12

13

14

15

14

15

14

15

 

zК

16

20

22

18

20

22

20

24

20

26

20

20

 

m, мм

6,0

5,0

7,0

8,0

9,0

10

9,0

8,0

6,0

5,0

5,0

8,0

Кулачковый механизм

h, мм

8,0

9,0

10

11

12

8,0

9,0

10

11

12

8,0

10

 

φ0уд

120

100

80

60

60

80

100

120

80

100

80

100

 

φ0дс

20

30

10

20

30

10

20

30

10

20

10

20

 

φc

80

60

80

100

120

80

60

100

120

60

60

80

Закон движения

 

параб

sin

cos

параб

sin

cos

параб

sin

cos

sin

параб

cos

Задание № 3Д

Тема проекта: Воздушный одноступенчатый компрессор.

345

Кинематическая схема: воздушный компрессор содержит кривошип- но-ползунный механизм 1, 2, 3 и кулачковый привод выпускного клапана, состоящий из звеньев 4, 5, 6. Кулачок получает вращение через зубчатые колеса zш и zК.

Развернутая индикаторная диаграмма

№ положения

1

2

 

3

 

4

 

 

5

 

6

 

7

8

 

9

10

 

11

 

12

13

Fi ·102, H

1,0

0,63

 

0,1

0,1

 

0,1

 

0,1

 

0,1

0,2

 

0,3

0,6

 

0,8

 

0,9

1,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходные данные к заданию № 3Д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметры и идентификаторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Варианты

 

 

 

 

 

 

 

 

Кривошипно-ползунный механизм

 

1

2

 

3

 

 

4

 

 

5

 

6

 

7

8

9

10

 

11

 

12

Частота вращения, с–1

 

ω1

 

50

60

 

70

 

80

 

 

50

 

60

 

70

80

90

60

 

70

 

80

Длина кривошипа, м

 

l1·10–2

 

10

12

 

14

 

15

 

 

12

 

14

 

15

12

14

15

 

16

 

12

Длина шатуна, м

 

l2·10–1

 

5

6

 

7

 

 

8

 

 

5

 

6

 

7

6

7

8

 

6

 

5

Координата центра масс

 

l3·10–2

 

5,0

6,0

 

7,0

 

7,0

 

6,0

 

7,0

 

8,0

5,0

7,0

8,0

8,0

 

6,0

кривошипа, м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Координата центра масс

 

l4·10–1

 

2

3

 

4

 

 

3

 

 

2

 

3

 

4

3

4

4

 

3

 

2

шатуна, м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Масса кривошипа, кг

 

m1·10–1

1,2

1,4

 

1,6

 

1,8

 

1,3

 

1,4

 

1,5

1,2

1,3

1,4

1,5

 

1,2

Масса шатуна, кг

 

m2·10–1

2,5

2,6

 

2,7

 

2,8

 

2,5

 

2,6

 

2,7

2,3

2,5

2,6

2,8

 

2,4

Масса поршня, кг

 

m3·10–1

3,5

3,6

 

3,7

 

3,8

 

3,4

 

3,5

 

3,6

3,2

3,4

3,5

3,8

 

3,5

Моментинерциикривошипа, кгм2

J0·10–3

 

8,0

8,5

 

9,0

 

9,5

 

8,2

 

9,0

 

9,5

8,3

8,5

9,0

9,5

 

8,0

Момент инерции шатуна, кгм2

JS2 ·10–2

2,0

2,5

 

3,0

 

4,0

 

2,0

 

2,5

 

3,0

2,2

2,5

3,0

3,5

 

2,0

Неравномерность хода

 

δ ·10–2

 

4,0

3,0

 

2,0

 

2,0

 

30

 

4,0

 

2,0

3,0

4,0

2,0

3,0

 

4,0

Зубчатая передача

 

zШ

 

11

12

 

13

 

14

 

 

15

 

14

 

13

12

12

13

 

14

 

15

 

 

zК

 

17

18

 

19

 

20

 

 

21

 

20

 

20

19

18

18

 

20

 

20

 

 

m, мм

 

6,0

7,0

 

8,0

 

9,0

 

10

 

9,0

 

8,0

7,0

6,0

9,0

8,0

 

7,0

Кулачковый механизм

 

h, мм

 

7,0

7,0

 

7,0

 

8,0

 

8,0

 

8,0

 

9,0

9,0

9,0

10

 

10

 

10

 

 

e, мм

 

6,0

7,0

 

8,0

 

9,0

 

10

 

9,0

 

8,0

7,0

6,0

6,0

7,0

 

8,0

 

 

φ0y

 

60

80

100

 

120

 

120

100

 

80

60

100

80

 

120

 

80

 

 

φ0дс

 

10

20

 

30

 

10

 

 

20

 

30

 

10

20

30

10

 

20

 

30

 

 

φc

 

120

100

80

 

60

 

 

80

100

 

120

100

80

60

 

100

 

120

Закон движения

 

 

 

 

параб

sin

 

cos

параб

sin

 

cos

параб

sin

cos

sin

параб

cos

346

Задание № 4Д

Тема проекта: Гидромотор.

0,1 F

Кинематическая схема: гидромотор состоит из кривошипно-

ползунного механизма

1, 2, 3. Распределительный

золотник

выполнен

в виде толкателя кулачкового

механизма.

Кулачок

получает

вращение

от главного вала 1 через зубчатую передачу zШ, zК, z1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходные данные к заданию № 4Д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметры и идентификаторы

 

 

 

 

 

 

Варианты

 

 

 

 

 

Кривошипно-ползунный механизм

1

2

3

4

5

 

6

7

8

9

10

11

12

Частота вращения, с–1

 

ω1

75

73

70

68

65

 

63

60

58

55

53

50

48

Длина кривошипа, м

 

l1·10–1

0,4

0,5

0,6

0,5

0,6

0,4

0,5

0,6

0,4

0,5

0,6

0,4

Длина шатуна, м

 

l2·10–1

1,8

1,9

2

2,1

2,2

2,3

2,4

1,8

2

2,2

2,4

2

Координата центра масс

 

l3·10–1

0,2

0,3

0,3

0,2

0,3

0,2

0,3

0,2

0,2

0,3

0,3

0,2

кривошипа, м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Координата центра масс

 

l4·10–1

0,9

1

1,1

1,2

1,3

1,4

1,4

0,9

1

1,1

1,2

1

шатуна, м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Масса кривошипа, кг

 

m1

2

2,1

2,2

2,3

2,4

2,2

2,3

2,4

2,5

2

2,1

2,2

Масса шатуна, кг

 

m2·10–1

8

9

10

11

12

 

14

14

12

11

10

9

8

Масса поршня, кг

 

m3

1,5

1,6

1,7

1,8

1,9

 

2

2

1,9

1,8

1,7

1,6

1,7

Моментинерциикривошипа, кгм2

J0·10–2

2

3

4

5

6

 

5

4

3

2

3

4

5

Момент инерции шатуна, кгм2

 

JS2 ·10–3

4

5

6

7

8

 

9

8

7

6

5

4

6

Неравномерность хода

 

δ ·10–1

0,5

0,4

0,3

0,2

0,4

0,5

0,3

0,4

0,5

0,4

0,5

0,4

Усилие нагнетания, Н

 

F·103

7

8

9

10

11

 

12

7

8

9

10

11

12

Зубчатая передача

 

zШ

11

12

13

14

15

 

14

15

14

13

12

13

14

 

 

zК

24

13

27

29

32

 

30

32

25

27

25

28

30

 

 

m, мм

3

4

5

3

4

5

3

4

5

3

4

5

347

Параметры и идентификаторы

 

 

 

 

Варианты

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

 

 

Кулачковый механизм

h, мм

8

9

10

12

14

15

14

12

10

8

10

12

 

φ0y

60

80

100

60

80

100

80

60

100

80

60

100

 

φ0дс

10

20

30

10

20

30

10

20

30

10

20

 

 

φc

100

120

80

100

60

80

100

120

60

80

100

60

Закон движения

 

параб

sin

cos

параб

sin

cos

параб

sin

cos

sin

параб

cos

Задание № 5Д

Тема проекта: Гидроцилиндр.

0,1 F

Кинематическая схема: гидромотор состоит из кривошипно-пол- зунного механизма 1, 2, 3. Распределительный золотник выполнен в виде толкателя кулачкового механизма. Кулачок получает вращение от главного вала 1 через зубчатую передачу zШ, zК, z1.

Исходные данные к заданию № 5Д

Параметры и идентификаторы

 

 

 

 

 

 

Варианты

 

 

 

 

Кривошипно-ползунный механизм

 

1

2

3

4

5

 

6

7

8

9

10

11

12

Частота вращения, с–1

ω1

80

90

100

110

120

110

100

80

90

100

110

120

Длина кривошипа, м

l1·10–2

2

3

2,2

2,4

2,5

 

2,6

2,7

2,8

3

2,5

2,2

2,5

Длина шатуна, м

l2·10–1

1

1,2

1,4

1,5

1,4

 

1,3

1,2

1,1

1,0

1,1

1,2

1,3

Координата цетра масс кривошипа, м

l3·10–2

1,0

1,2

1,1

1,1

1,2

 

1,3

1,3

1,4

1,5

1,0

1,0

1,0

Координата центра масс шатуна, м

l4·10–2

5

6

7

8

7

 

6

7

5

6

5

6

7

Масса кривошипа, кг

m1·10–1

2

2,5

3

3,5

4

 

4

3,5

3

2,5

2

3

4

Масса шатуна, кг

m2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

 

0,8

0,7

0,5

0,5

0,4

0,6

0,8

Масса поршня, кг

m3

0,5

0,6

0,6

0,7

0,8

 

0,9

0,9

0,7

0,8

0,6

0,8

0,9

348

Параметры и идентификаторы

 

 

 

 

Варианты

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

 

 

Моментинерциикривошипа, кгм2

J0·10–5

4,0

4,5

5

6

6,5

5,5

3

5,5

5

4

6

6,5

Момент инерции шатуна, кгм2

JS2 ·10–4

12

13

14

15

16

15

14

13

14

12

15

16

Неравномерность хода

δ ·10–2

4

2

3

4

2

3

4

2

3

4

2

3

Усилие нагнетания, Н

F·103

25

30

35

40

50

40

35

30

25

30

35

40

Зубчатая передача

zШ

12

13

14

15

14

13

12

13

14

15

12

13

 

zК

18

19

20

21

22

20

22

20

18

19

20

21

 

m, мм

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

4,5

4,0

3,5

3,0

3,5

4,0

4,5

Кулачковый механизм

h, мм

5

6

7

8

9

10

9

8

7

6

5

8

 

φ0y

60

80

100

120

120

100

80

60

80

100

120

100

 

φ0дc

10

20

30

10

20

30

10

20

30

10

20

30

 

φc

80

100

60

60

80

100

60

80

100

120

100

80

Закон движения

 

параб

sin

cos

параб

sin

cos

параб

sin

cos

параб

sin

cos

349

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение.............................................................................................................

351

Структурный анализ кривошипно-ползунного механизма...........................

352

Кинематический анализ механизма.................................................................

353

Кинематический анализ механизма методом диаграмм ...............................

357

Кинетостатический анализ механизма............................................................

359

Динамический анализ механизма и расчет маховика....................................

362

Профилирование кулачка.................................................................................

368

Построение эвольвентного зубчатого зацепления.........................................

372

УказанияповыполнениюрасчетовдлякурсовогопроектапоТММ................

374

Образец выполнения программы ТММ.exe....................................................

375

Заключение.........................................................................................................

381

Список литературы............................................................................................

381

350