- •Утверждаю
- •Теория механизмов и машин
- •Введение
- •Содержание разделов дисциплины «Теория механизмов и машин»
- •1. Структура механизмов
- •2. Анализ механизмов
- •3. Уравновешивание механизмов
- •4. Виброактивность и виброзащита машин
- •5. Синтез механизмов
- •Требования к выполнению контрольных работ
- •Контрольная работа 1
- •Задача 1
- •Задача 2
- •Задача 3
- •Задача 4
- •Указания к выполнению контрольной работы 1
- •Контрольная работа 2
- •Задача 1
- •Задача 2
- •Указания к выполнению контрольной работы 2
- •Содержание курсового проекта
- •1. Динамическое исследование механизма
- •2. Силовой расчет механизма
- •3. Синтез зубчатых механизмов
- •Оформление курсового проекта
- •Задания на курсовой проект (работу)
- •Задание 5. Механизмы кислородного двухцилиндрового компрессора
- •Задание 6. Механизмы двухцилиндрового двухступенчатого воздушного компрессора
- •Вопросы для подготовки к защите курсового проекта
- •Оглавление
Задание 6. Механизмы двухцилиндрового двухступенчатого воздушного компрессора
Рычажный механизм компрессора приведён на рис. 19 (табл. 20). Индикаторные диаграммы в цилиндрах приведены на рис. 20. КПД компрессора ; AS2=АВ/2; CS4=CD/2; Н – ход поршня, d1, d 2 – диаметры цилиндров 1й и 2й ступеней сжатия соответственно.
Рис.
19. Структурная схема двухцилиндрового
компрессора: цилиндр В - 1я
ступень сжатия; цилиндр D
– 2я
ступень сжатия
Рис.
20. Индикаторные диаграммы для 1й
(а) и 2й
(б) ступеней сжатия компрессора
Таблица 20
Исходные данные к заданию 6
Величины |
Варианты |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
OA=ОС,м |
0,14 |
0,13 |
0,15 |
0,12 |
0,14 |
0,15 |
0,14 |
0,12 |
0,14 |
0,13 |
AB=CD, м |
0,55 |
0,52 |
0,62 |
0,48 |
0,59 |
0,60 |
0,56 |
0,50 |
0,60 |
0,55 |
nОА, мин-1 |
200 |
220 |
300 |
250 |
260 |
270 |
280 |
290 |
330 |
320 |
m2=m4, кг |
22 |
26 |
19 |
23 |
22 |
20 |
25 |
22 |
25 |
20 |
m3, кг |
43 |
50 |
40 |
51 |
42 |
40 |
50 |
44 |
52 |
45 |
m5, кг |
26 |
32 |
21 |
36 |
29 |
28 |
35 |
25 |
36 |
30 |
Jd, кгм2 |
0,10 |
0,11 |
0,12 |
0,13 |
0,14 |
0,15 |
0,16 |
0,17 |
0,18 |
0,20 |
, кгм2 |
0,80 |
0,85 |
0,78 |
0,85 |
0,80 |
0,75 |
0,80 |
0,70 |
0,78 |
0,75 |
, кгм2 |
0,55 |
0,50 |
0,60 |
0,50 |
0,55 |
0,60 |
0,55 |
0,50 |
0,60 |
0,55 |
P1, МПа |
0,24 |
0,25 |
0,26 |
0,27 |
0,30 |
0,31 |
0,28 |
0,25 |
0,27 |
0,30 |
P2, МПа |
0,80 |
0,84 |
0,87 |
0,90 |
1,00 |
0,94 |
0,84 |
0,90 |
0,94 |
1,00 |
d1, м |
0,35 |
0,37 |
0,38 |
0,36 |
0,31 |
0,34 |
0,40 |
0,38 |
0,36 |
0,34 |
d2, м |
0,20 |
0,18 |
0,16 |
0,20 |
0,22 |
0,18 |
0,20 |
0,16 |
0,19 |
0,20 |
|
0,01 |
0,02 |
0,03 |
0,02 |
0,01 |
0,01 |
0,03 |
0,02 |
0,01 |
0,02 |
|
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
16 |
15 |
14 |
|
18 |
18 |
19 |
19 |
20 |
22 |
24 |
24 |
23 |
22 |
m, мм |
10 |
10 |
12 |
12 |
14 |
14 |
12 |
12 |
8 |
8 |
Задание 7. Механизмы зубострогального станка для нарезания конических колёс
Структурная схема рычажного механизма станка представлена на рис. 21 (табл. 21). КПД станка , AS2=0,5AB, СS3=0,2BC, DS5=OC; - приведенный к валу электродвигателя момент инерции, учитывающий массы звеньев привода, кроме ротора электродвигателя.
Рис. 19. Структурная схема исполнительного механизма зубострогального станка для нарезания конических колес
Таблица 21
Исходные данные к заданию 7
Величины |
Варианты |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
OA, м |
0,06 |
0,06 |
0,05 |
0,06 |
0,07 |
0,07 |
0,08 |
0,06 |
0,05 |
0,07 |
AB=BC, м |
0,24 |
0,26 |
0,20 |
0,25 |
0,28 |
0,30 |
0,32 |
0,25 |
0,22 |
0,30 |
OC, м |
0,34 |
0,37 |
0,28 |
0,35 |
0,39 |
0,42 |
0,45 |
0,35 |
0,31 |
0,42 |
Y, м |
0,17 |
0,18 |
0,14 |
0,18 |
0,20 |
0,21 |
0,23 |
0,17 |
0,15 |
0,20 |
n, мин-1 |
120 |
150 |
140 |
60 |
70 |
90 |
80 |
110 |
120 |
130 |
m1, кг |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
9 |
8 |
10 |
12 |
8 |
m2, кг |
10 |
12 |
13 |
14 |
14 |
11 |
13 |
14 |
15 |
12 |
m3, кг |
13 |
16 |
18 |
20 |
18 |
14 |
15 |
17 |
19 |
18 |
m5, кг |
15 |
18 |
20 |
22 |
20 |
16 |
17 |
19 |
21 |
20 |
JO, кгм2 |
0,12 |
0,14 |
0,16 |
0,18 |
0,13 |
0,15 |
0,17 |
0,16 |
0,15 |
0,16 |
, кгм2 |
0,10 |
0,12 |
0,14 |
0,16 |
0,11 |
0,13 |
0,15 |
0,14 |
0,15 |
0,15 |
, кгм2 |
0,20 |
0,22 |
0,33 |
0,45 |
0,33 |
0,44 |
0,33 |
0,30 |
0,43 |
0,32 |
Jd, кгм2 |
0,02 |
0,02 |
0,03 |
0,03 |
0,02 |
0,02 |
0,03 |
0,03 |
0,04 |
0,02 |
FC, Н |
500 |
800 |
1000 |
1500 |
1100 |
1300 |
900 |
2000 |
1400 |
1800 |
|
0,02 |
0,01 |
0,03 |
0,02 |
0,02 |
0,04 |
0,02 |
0,03 |
0,02 |
0,03 |
Окончание табл. 21
Величины |
Варианты |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
12 |
13 |
14 |
11 |
15 |
12 |
10 |
12 |
13 |
14 |
|
18 |
20 |
19 |
22 |
26 |
24 |
20 |
20 |
22 |
21 |
m, мм |
10 |
10 |
8 |
8 |
11 |
11 |
9 |
12 |
8 |
7 |
Задание 8. Механизмы стана холодной калибровки труб
Схема рычажного механизма приведена на рис. 22 (табл. 22). КПД рабочей машины , AS2=0,5AB, BS3=0,5BC, DS5=1,5AB; - приведенный к валу кривошипа ОА момент инерции звеньев привода, кроме ротора электродвигателя.
Рис. 22. Структурная схема исполнительного механизма стана холодной калибровки труб
Таблица 22
Исходные данные к заданию 8
Величины |
Варианты |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
OA, м |
0,15 |
0,16 |
0,17 |
0,18 |
0,19 |
0,20 |
0,21 |
0,18 |
0,17 |
0,16 |
AB, м |
0,30 |
0,33 |
0,34 |
0,38 |
0,39 |
0,40 |
0,40 |
0,37 |
0,35 |
0,32 |
BC, м |
0,75 |
0,78 |
0,80 |
0,82 |
0,90 |
0,95 |
1,00 |
0,92 |
0,85 |
0,80 |
X1, м |
0,70 |
0,73 |
0,74 |
0,80 |
0,85 |
0,88 |
0,92 |
0,85 |
0,78 |
0,74 |
X2, м |
0,28 |
0,30 |
0,30 |
0,35 |
0,35 |
0,36 |
0,40 |
0,37 |
0,34 |
0,32 |
Y, м |
0,17 |
0,20 |
0,20 |
0,21 |
0,21 |
0,23 |
0,24 |
0,22 |
0,20 |
0,19 |
n, мин-1 |
100 |
50 |
40 |
60 |
70 |
90 |
80 |
60 |
120 |
130 |
Окончание табл. 22
Величины |
Варианты |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
m2, кг |
15 |
18 |
20 |
22 |
25 |
23 |
19 |
21 |
18 |
17 |
m3, кг |
80 |
90 |
85 |
95 |
100 |
105 |
110 |
120 |
100 |
100 |
m5, кг |
800 |
900 |
1000 |
1100 |
1200 |
1300 |
1250 |
1400 |
1400 |
1350 |
, кгм2 |
0,12 |
0,11 |
0,13 |
0,14 |
0,14 |
0,13 |
0,14 |
0,15 |
0,13 |
0,14 |
, кгм2 |
0,25 |
0,25 |
0,30 |
0,35 |
0,33 |
0,32 |
0,36 |
0,38 |
0,33 |
0,32 |
JК, кгм2 |
5,0 |
5,1 |
6,0 |
6,4 |
4,5 |
6,6 |
7,0 |
8,0 |
6,5 |
7,7 |
, кН |
12 |
11 |
13 |
16 |
14 |
17 |
15 |
20 |
25 |
23 |
, Н |
900 |
950 |
975 |
1000 |
1050 |
1100 |
1120 |
1300 |
1870 |
1200 |
|
0,07 |
0,04 |
0,05 |
0,06 |
0,06 |
0,05 |
0,05 |
0,06 |
0,06 |
0,07 |
|
14 |
13 |
12 |
15 |
12 |
13 |
14 |
15 |
13 |
14 |
|
27 |
22 |
20 |
26 |
20 |
22 |
24 |
25 |
21 |
25 |
m, мм |
10 |
11 |
10 |
8 |
9 |
12 |
10 |
8 |
12 |
11 |
Задание 9. Механизмы гидропульсационной машины
Структурная схема рычажного механизма приведена на рис. 23, 24 (табл. 23). КПД рабочей машины , AS2=0,4AB, BN=0,3BC; NS3=0,2BC, CB=1,1OC; DS4=0,5DF; ; ; - приведенный к валу кривошипа ОА момент инерции звеньев привода, кроме ротора электродвигателя; H – максимальное перемещение ползуна.
Таблица 23
Исходные данные к заданию 9
Величины |
Варианты |
|||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|||||
OA, м |
0,05 |
0,05 |
0,06 |
0,06 |
0,07 |
0,05 |
0,05 |
0,06 |
0,08 |
0,07 |
||||
AB, м |
0,25 |
0,28 |
0,30 |
0,27 |
0,30 |
0,23 |
0,25 |
0,24 |
0,26 |
0,28 |
||||
OC=BD, м |
0,30 |
0,35 |
0,36 |
0,34 |
0,39 |
0,28 |
0,30 |
0,30 |
0,33 |
0,35 |
||||
CB, м |
0,33 |
0,36 |
0,39 |
0,37 |
0,42 |
0,30 |
0,33 |
0,33 |
0,36 |
0,39 |
||||
DF, м |
0,36 |
0,39 |
0,40 |
0,39 |
0,44 |
0,35 |
0,37 |
0,35 |
0,38 |
0,40 |
||||
n, мин-1 |
200 |
150 |
140 |
160 |
170 |
190 |
180 |
110 |
120 |
130 |
||||
m2, кг |
9 |
10 |
11 |
10 |
8 |
7 |
9 |
11 |
6 |
7 |
||||
m3, кг |
13 |
14 |
15 |
16 |
12 |
11 |
14 |
16 |
9 |
10 |
||||
m4, кг |
10 |
11 |
12 |
13 |
10 |
9 |
12 |
13 |
8 |
9 |
||||
m5, кг |
2,0 |
2,2 |
2,4 |
2,5 |
2,4 |
2,3 |
2,1 |
1,9 |
2,0 |
2,2 |
||||
JO, кгм2 |
0,09 |
0,08 |
0,10 |
0,07 |
0,01 |
0,09 |
0,10 |
0,08 |
0,11 |
0,11 |
||||
, кгм2 |
0,31 |
0,36 |
0,42 |
0,33 |
0,28 |
0,30 |
0,31 |
0,38 |
0,31 |
0,30 |
||||
, кгм2 |
0,40 |
0,39 |
0,42 |
0,44 |
0,40 |
0,37 |
0,45 |
0,44 |
0,38 |
0,45 |
||||
, кгм2 |
0,33 |
0,39 |
0,42 |
0,35 |
0,30 |
0,32 |
0,33 |
0,34 |
0,34 |
0,32 |
||||
JK, кгм2 |
1,2 |
1,1 |
1,0 |
1,4 |
0,9 |
0,8 |
1,5 |
1,3 |
0,7 |
0,8 |
||||
FCmax, кН |
50 |
45 |
35 |
40 |
42 |
37 |
44 |
48 |
43 |
38 |
||||
FCmin, кН |
10 |
8 |
6 |
11 |
10 |
7 |
12 |
13 |
11 |
9 |
||||
|
0,015 |
0,018 |
0,019 |
0,010 |
0,020 |
0,024 |
0,016 |
0,019 |
0,011 |
0,012 |
||||
|
16 |
15 |
14 |
12 |
15 |
14 |
13 |
12 |
13 |
16 |
||||
|
21 |
22 |
23 |
20 |
19 |
18 |
19 |
18 |
26 |
27 |
||||
m, мм |
10 |
10 |
9 |
9 |
8 |
8 |
11 |
11 |
12 |
12 |
Рис.
23.
Структурная схема исполнительного
механизма гидропульсационной машины
Рис.
24. График изменения силы производственного
сопротивления на рабочем ходу
Задание 10. Механизмы вытяжного пресса
С труктурная схема рычажного механизма пресса приведена на рис. 25, 26 (табл. 24). КПД пресса , AS2=0,5AB, СS3=0,5CD, - приведенный к ротору электродвигателя момент инерции звеньев привода, кроме ротора электродвигателя.
Рис.
25.
Структурная схема исполнительного
механизма вытяжного пресса
Рис.
26.
График изменения силы производственного
сопротивления FC
в зависимости от перемещения ползуна
SС
Таблица 24
Исходные данные к заданию 10
Величины |
Варианты |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
OA, м |
0,10 |
0,09 |
0,09 |
0,09 |
0,08 |
0,10 |
0,07 |
0,10 |
0,11 |
0,08 |
AB, м |
0,32 |
0,38 |
0,29 |
0,40 |
0,26 |
0,45 |
0,23 |
0,43 |
0,36 |
0,36 |
BC, м |
0,30 |
0,26 |
0,27 |
0,28 |
0,24 |
0,30 |
0,21 |
0,29 |
0,33 |
0,25 |
CD, м |
0,42 |
0,37 |
0,38 |
0,39 |
0,34 |
0,44 |
0,30 |
0,42 |
0,47 |
0,35 |
DE, м |
0,11 |
0,09 |
0,10 |
0,10 |
0,09 |
0,11 |
0,08 |
0,10 |
0,12 |
0,09 |
X1, м |
0,16 |
0,13 |
0,14 |
0,14 |
0,13 |
0,15 |
0,11 |
0,15 |
0,17 |
0,12 |
X2, м |
0,25 |
0,22 |
0,23 |
0,23 |
0,20 |
0,26 |
0,18 |
0,24 |
0,28 |
0,21 |
Y, м |
0,29 |
0,37 |
0,26 |
0,39 |
0,29 |
0,44 |
0,20 |
0,42 |
0,32 |
0,35 |
n, мин-1 |
70 |
80 |
60 |
85 |
90 |
98 |
55 |
60 |
80 |
70 |
m1, кг |
50 |
55 |
60 |
50 |
45 |
45 |
46 |
47 |
45 |
40 |
m2, кг |
9 |
11 |
8 |
12 |
8 |
13 |
7 |
13 |
11 |
10 |
m3, кг |
12 |
10 |
11 |
10 |
10 |
14 |
9 |
12 |
14 |
11 |
m5, кг |
30 |
32 |
35 |
37 |
40 |
42 |
35 |
40 |
30 |
37 |
, кгм2 |
2,0 |
2,4 |
2,3 |
2,5 |
2,2 |
2,0 |
2,2 |
2,2 |
2,4 |
2,0 |
, кгм2 |
0,1 |
0,16 |
0,08 |
0,20 |
0,06 |
0,26 |
0,05 |
0,24 |
0,14 |
0,13 |
, кгм2 |
0,20 |
0,14 |
0,16 |
0,16 |
0,12 |
0,28 |
0,09 |
0,21 |
0,31 |
0,13 |
Jd, кгм2 |
0,10 |
0,11 |
0,11 |
0,12 |
0,1 |
0,1 |
0,11 |
0,14 |
0,12 |
0,1 |
FCmax, кН |
36 |
40 |
38 |
42 |
40 |
37 |
32 |
39 |
45 |
35 |
|
1/6 |
1/7 |
1/8 |
1/7 |
1/6 |
1/5 |
1/6 |
1/7 |
1/8 |
1/5 |
|
11 |
14 |
15 |
12 |
14 |
12 |
14 |
15 |
13 |
11 |
|
18 |
24 |
21 |
20 |
21 |
19 |
25 |
20 |
24 |
16 |
m, мм |
10 |
11 |
10 |
12 |
10 |
8 |
7 |
9 |
12 |
11 |