Детали машин

Размещено на http://www.allbest.ru/

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

(МИИТ)

Контрольная работа № 1

по дисциплине «Детали машин»

Выполнил: студентка Холопова Е.П.

1230-п/ЭЖс-1461

Проверил: Маштаков А.П.

Саратов 2014г.

Задача №1

Дано - схема механизма 1.

W1=30 рад/с; ?= 600

lAB=0,15 м; lBC=0,30 м; lCD=0,35 м

Структурный анализ.

Построение схемы механизма.

Масштаб построения.

Kl=lAB/AB= 0,15/50=0,003м/мм,

Где АВ=50 отрезок на схеме соответствующий длине звена АВ.

Число звеньев и кинематических пар механизма.

Число звеньев- 4:

3 подвижных звена на схеме 1, 2, 3;

1 неподвижное звено 0- стойка.

Число кинематических пар- 4.

Определение степени подвижности механизма и выделение структурной группы Ассура.

По формуле Чебышева[1, с.16]

W=3n- 2PH-PВ=3*3-2*4-0=1,

где n=3- число подвижных звеньев;

PH=4- число низших кинематических пар;

PВ=0- число высших кинематических пар.

W=1- означает, что для работы механизма достаточно задать закон движения только одному звену- звену 1, которое является входным, т. е. ведущим. При этом законы движения остальных звеньев будут вполне определенными и однозначными.

Разложение механизма на группы Ассура.

Разложение начинают с наиболее простой и более удаленной от ведущего звена группы.

Простейшая группа Ассура - сочетание двух звеньев и трех кинематических пар.

Такая группа для данного механизма звенья 2 и 3 и три кинематические пары: две вращательные: В (звенья 1 и 2); С (звенья 2 и 3) и одна поступательная С (звенья 3 и 0).

Эта группа Ассура 2 класса 2 порядка.

Оставшаяся часть механизма звено АВ и кинематическая пара А (0-1) имеет степень подвижности W=1 и относится к механизмам 1 класса.

Кинематический анализ механизма.

Построение плана скоростей для точек механизма.

Скорость точки В.

?В=w1*lAB=30*0,15=45 м/с

вектор?В?АВ

Масштаб плана скоростей.

К?=?В/(Р?В)=4,5/45=0,1 м/с/мм,

Где Р? - полюс плана- выбран произвольно (Р?В)= 45 мм- отрезок соответствующий ?В.

Скорость точки С.

вектор?С= вектор ?В + вектор ?С/В,

где ?С/В- относительная скорость точкиС при вращении вокруг точки В; вектор ?С/В?СВ.

На плане скоростей из точки «в» проводим прямую перпендикулярную ВС, а из Р?прямую и ОХ, в пересечении получим точку «с».

Значение скоростей.

?С/В=(вс)*К?=27*0,1=2,7 м/с

?С=(Р?с)*К?=26*0,1=2,6м/с

Угловая скорость звена 2.

W2= ?С/В/lBC=2,7/0.3=9 рад/с

Скорость точки D .

На основании свойств подобия.

(cd)=(bc)* lDC/lDC=27*0,35/0,3=32 мм

На плане скоростей откладываем отрезок (cd). Точку «d» соединяем с Р?

?D=(Р?d)*К?=50*0,1=5 м/с

Скорости точек центров тяжести S1, S2,S3.

Точки центров тяжести расположены на середине длин соответствующих звеньев. Используя свойства подобия получим:

?С1=(Р?*S1)* К?=22,5*0,1=2,25 м/с

?С2=(Р?*S2)* К?=36*0,1=3,6 м/с

?С3=?С=2.6 м/с

Определение ускорений точек механизма.

Ускорение точки В:

Вектор aB=вектор аBn+ вектор aBt,

где нормальная составляющая ускорения

аBn=wl2*lAB=302*0,15=135 м/с2

вектор аBn параллелен AB

тангенциальная составляющая

aBt=0 при Е1=0

aB=аBn=135 м/с2

Масштаб плана ускорений

Ка=аВ/(Paв)=135/67,5=2 м/с2/мм,

где Pa- полюс плана ускорений- произвольно выбранный.

(Paв)=67,5 мм- принятого отрезок соответствующий ускорению точки В.

Ускорение точки С

Вектор аС=вектор аВ+вектор аС/Вn+вектор аС/Вt

Вектор аС/Вn=w22*lCB=92*0.3=24,3 м/с2

Вектор аС/Вn параллелен ВС

вектор аС/Вtперпендикулярен В.

(вn2)=аС/Вn/Ка=24,3/2=12 мм

(вn2)- отрезок соответствующий аС/Вn.

На плане ускорений откладываем отрезок (вn2).

Из точки «n2» проводим прямую перпендикулярную (вn2).

Из полюса Ра проводим прямую параллельную ОХ.

При пересечении получим точку «с».

Значение ускорений.

аС=(Paс)*Ка=48*2=96 м/с2

аС/Вt= (n2c)*Ка=57*2=114 м/с2

аС/В= (св))*Ка=59*2=118 м/с2

Угловое ускорение звена 2:

Е2=аС/Вt*lBC=114*0.3=34,2 рад/с2

Ускорение точкиDи точек центров тяжести S1, S2 и S3.

На основании свойств подобия

Отрезок (cd)=(сb)*lDS/lBS=59*0.35/0,3=69 мм.

На плане ускорений откладываем отрезок (cd), а точку «d» соединяем с Ра.

Тогда

аD=(Pad)*Ка=75*2=150 м/с2

аS1=(PaS1)*Ка=34*2=68 м/с2

аS2=(PaS2)*Ка=53*2=106 м/с2

аS3=ас=96 м/с2

Задача №2

тормозной ассур механизм

Дано: Тормозной момент Т= 2000Нм; диаметр тормозного барабана D= 0,2 м.; размеры рычага а=0,4 м в= 0,8 м.; размер плеча тормоза l1= 0,6 м. l2= 0,6 м.

Расчетная схема тормозного устройства

1. Необходимая реакция тормозной колодки (1, с.34)

где f = 0,33 -коэффициент трения колодки о барабан.

2. Реакция тяги рычажной системы.

Расчетная схема рычажной системы

Уравнение моментов относительно опоры А

3. Сила натяжения тормозной ленты. Уравнение моментов относительно опоры В.

4. Необходимое количество заклёпок

где =8мм- диаметр заклёпки

мПа (1,с.12)- допустимое значение среза заклёпки.

5. Минимальная толщина тормозной ленты

где =320мПа (1,с.12)- допустимое напряжение сжатия.

Принимаем t=3мм.

6. Ширина тормозной ленты

где =160мПа- допустимое напряжение на разрыв;

=2 число заклёпок в поперечном сечении.

7. Необходимое тормозное усилие.

Уравнение моментов приводного рычага, схема 1.

Задача №3

Дано: мощность ; частота вращения ; передаточное число ; угол наклона линии зуба .

Материал комс сталь ; допустимые контактные напряжения

Схема привода

Кинематические параметры привода.

Подбор электродвигателя.

требуемая мощность

где общий КПД привода

где - КПД ременной передачи;

- КПД зубчатой передачи;

- КПД пары подшипников;

-число пар подшипников.

1.1.2. требуемая частота вращения



где диапазон передаточных чисел ременной передачи

По принимаем электродвигатель 4А90L4У3; ; .

Передаточные числа элементов привода.

Передаточное число привода

Передаточное число ременной передачи

Частота вращения валов привода (об/мин).

Вал электродвигателя

Входной вал редуктора

Выходной вал редуктора

Мощности передаваемые валами (кВт)

Моменты на валах

Межосевое расстояние

где коэффициент зависящий от вида передачи -косозубая;

коэффициент учета неравномерности распределения нагрузки по ширине венца;

коэффициент учета распределения нагрузки между зубьями для косозубых колес.

-коэффициент ширина венца

Тогда

Геометрические параметры зубчатой передачи.

Модуль зацепления

Принимаем

Числа зубьев колес

Шестерни

Колесо

Уточнение угла наклона

Диаметры колес (мм)

делительные

Проверка:

Диаметры вершин зубьев

Диаметры впадин

Ширина: колеса

шестерни

Силы в зацеплении зубчатых колес.

Окружная



Радиальная

-стандартный угол зацепления

Осевая

Предварительный расчет валов

Входной вал редуктора. Диаметр выхода

где -допускаемое напряжение кручения.

Диаметр шейки вала под подшипник

-величина упорного бурта

Диаметр под упор подшипника

Выходной вал. Диаметр выхода

Диаметр под колесо

Подбор подшипников качения.

В качестве опор вагонов принимаем подшипники радиально-упорные шариковые. Для входного вала у которых диаметр внутреннего кольца , наружнего , ширина . Для выходного вала ; ;;

Разработка компоновочного эскиза.

Компоновочный эскиз выполняем на основе рассчитанных геометрических параметров редуктора.

Принятые зазоры.

- между торцами колес и внутренним контуром редуктора.

- между торцами подшипников и наружним контуром редуктора.

Длина выходных концов валов

Литература

1. Мицкевич В.Г. и др. Прикладная механика Н «РГОТУПС» 2008

2. Марченко С.М. и др. Прикладная механика Ростов на Дону «Феникс» 2006

3. Дунаев П.Ф., Леников О.П. Конструирование узлов и деталей машин Н «Академия» 2004

Размещено на Allbest.ru