Содержание
Введение
1 Синтез и анализ рычажного механизма
1.1 Структурный анализ механизма
1.2 Определение недостающих размеров
1.3 Определение скоростей точек механизма
1.4 Определение ускорений точек механизма
1.5 Диаграммы движения выходного звена
1.6 Определение угловых ускорений и скоростей
1.7 Определение ускорений центров масс звеньев механизма
1.8 Аналитический метод расчёта механизма
2 Силовой расчет рычажного механизма
2.1 Определение сил инерции
2.2 Расчет диады 4-5
2.3 Расчет диады 2-3
2.4 Расчет кривошипа
2.5 Определение уравновешивающей силы
2.6 Определение мощностей
2.7 Определение кинетической энергии и приведенного момента инерции механизма
3 Геометрический расчет зубчатой передачи. Проектирование планетарного механизма
3.1 Геометрический расчет зубчатой передачи
3.2 Определение передаточного отношения планетарной ступени и подбор чисел зубьев колес
3.3 Определение частот вращения зубчатых колес
4 Синтез и анализ кулачкового механизма
4.1 Диаграммы движения толкателя
4.2 Определение минимального радиуса кулачка
4.3 Построение профиля кулачка
Список использованных источников
Введение
Механизм насоса с качающейся кулисой применяется в нефтеперерабатывающей промышленности и предназначен для откачки жидкости нефтяных скважин.
Подача жидкости регулируется автоматически за счёт кулачкового механизма.
Поршень получает возвратно-поступательное движение в цилиндре от электродвигателя через планетарный редуктор и рычажный механизм О1АО2С.
При движении поршня вверх осуществляется рабочий ход, при движении поршня вниз - холостой.
При рабочем ходе на поршень 5 действует сила полезного сопротивления.
Механизм насоса с качающейся кулисой - одностороннего действия.
Кулачок 6 получает вращение посредством зубчатой передачи z5-z6.
1. Синтез и анализ рычажного механизма
Схема механизма:
Исходные данные:
Q=3450 H
H=240 мм
m3=42 кг
K=1,6
m5=35 кг
nкр=150 об/мин
O1O2=625 мм
nдв=1500 об/мин
1.1 Структурный анализ механизма
Степень подвижности механизма определим по формуле:
W=3n-2p1-p2;
Где n- число подвижных звеньев,
P1- число одноподвижных кинематических пар,
P2- число двуподвижных кинематических пар,
W=3·5-2·7-0=1
Разложение механизма на группы Ассура:
Формула строения механизма: I(0,1)→II(2,3)→II(4,5)
Механизм II класса, 2 порядка
1.2 Определение недостающих размеров
Угол размаха кулисы
b=180= 180∙(1,6–1)/(1,6+1)=41,53
Длину кривошипа определяем по формуле:
lO1A=0102 ∙sin=0,625∙sin20,76=0,22м,
Длину lO2В определим по следующей формуле:
lO2В==0,24/2∙0,354=0.338 м,
Выберем масштабный коэффициент
Строим 12 планов положений механизма, приняв за начало отсчета крайнее положение, соответствующее началу рабочего хода механизма.
1.3 Определение скоростей точек механизма
Определяем u точки А кривошипа:
uA=w1lO1A
где w1-угловая скорость вращения механизма, определяется по формуле:
w1== рад/с,
Скорость точки А определим по формуле:
uA=ω1 O1A=15,71∙0,22=3,46 м/с,
План скоростей строим в масштабе:
ku==3,46/69,2=0.05 м∙с-1/мм
Скорость точки A’ находим графически, решая совместно систему:
uA’= ku РuA’
По свойству подобия определяем скорость точки C’:
РVc’=136∙33/280=16мм
Абсолютное значение скорости точки
C’= ku puC’=0.05*17=0,85м/с
Составим систему уравнений скоростей для нахождения u в точке C:
uс’=uc’+ucc’
uc’=uc’c+uc’c
На плане puC=19мм. Абсолютное значение u в точке C:
uC= ku puC=0.05*19=0,95м/с.
Для остальных 11 положений скорости определяются аналогично, их значения приведены в таблице 1.1
Таблица 1.1 - Значения скоростей
Скорости, м/с Положение механизма 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 uА 3,46 3,46 3,46 3,46 3,46 3,46 3,46 3,46 3,46 3,46 3,46 3,46 uА’ 1,65 2,95 3,4 3,4 3 2,15 0,7 1 2,9 3,15 1,7 0 uC 0,95 1,2 1,23 1,24 1,18 0,96 0,38 0,7 2,23 2,48 1,18 0 uC’ 0,85 1,24 1,29 1,26 1,18 0,96 0,37 0,65 2,14 2,42 1,16 0
1.4 Определение ускорений точек механизма
Ускорение точки А направлено по кривошипу к центру вращения О1.
aA=w12lO1A=15,712∙0.22=54,3м/с2
