Исследование динамической нагруженности машинного агрегата легкового автомобиля
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
В°тельное движение кривошипа 1. Передача движения от поршня к кривошипу осуществляется через шатун 2. Цикл движения поршней включает такты расширения, выпуска, впуска и сжатия (рисунок 5). Во время расширения взорвавшаяся в камере сгорания цилиндра рабочая смесь перемещает поршень из верхней мёртвой точки (в.м.т.) в нижнюю мёртвую точку (н.м.т.). В конце такта расширения открываются выпускные клапаны и газы удаляются из цилиндра в выпускную систему. Работой всех клапанов управляет кулачковый (распределительный) вал, у которого угловая скорость такая же, как у кривошипа. Привод ведущих колёс осуществляется через коробку передач и редуктор заднего моста (РМ). Коробка передач содержит ступень внешнего зацепления и планетарную передачу z-H (рисунок 1.3). Закон движения толкателя показан (рисунок 1.4). Исходные данные для проектирования приведены в таблице1.1
Рисунок 1.1 Легковой переднеприводной автомобиль
Рисунок 1.2 Исходная схема проекта
Рисунок 1.3 Схема машинного агрегата
Рисунок 1.4 Закон движения толкателя
Рисунок 1.5 Индикаторная диаграмма
Таблица 1.1
Исходные данные к курсовому проекту
ПараметрУсловные обозначенияЕдиницы измеренияВеличинаРычажный механизмДиаметр поршняdм0,066Отношение хода поршня к его диаметру-1,82Максимальный угол давленияград11Коэффициент неравномерности вращения кривошипа-0,018Максимальное давление в цилиндрерmaxМПа4,8Угловая координата расчётного положения?1град120Зубчатая передачаЧастота вращения кривошипа валаn12300Число зубьев колёс-12,20Модуль зубчатых колёсmмм5Частота вращения валаnK230Кулачковый механизмДопустимый угол давленияград25Ход толкателяhм0,013Фазовые углы-61,11Номер закона движения толкателя при удалении и возвращенииC равномерно убывающим ускорением Параболический--
2. Исследование динамики машинного агрегата
Задачами исследования являются:
1)оценка динамической нагруженности машины в целом;
2)оценка динамической нагруженности отдельных механизмов, входящих в состав машины.
Оценка динамической нагруженности машины включает определение уровня неравномерности вращения главного вала проектируемой машины и приведение его в соответствие с заданным коэффициентом вращения (динамический синтез машины по заданному коэффициенту неравномерности движения), а также определение закона вращения главного вала машины после достижения заданной неравномерности вращения (динамический анализ ашины). Параметром, характеризующим динамическую нагруженность машины, является коэффициент динамичности.
Динамическая нагруженность отдельных механизмов машины оценивается величиной и направлением реактивных сил и моментов сил в кинематических парах (динамический анализ механизмов). Поскольку при определении реактивных нагрузок используется кинетостатический метод расчёта, то динамический анализ механизмов включает последовательное выполнение кинетостатического анализа, а затем кинетостатического силового расчёта.
В движении такого входного звена исполнительного рычажного механизма имеют место колебания угловой скорости, основными причинами которых являются:
) несовпадение законов изменения сил сопротивления и движущих сил в каждый момент времени;
) непостоянство приведенного момента инерции звеньев исполнительного механизма и некоторых вспомогательных механизмов.
На рисунке 2.2 представлена схема, из которой видно, что исследовании можно выделить следующие этапы:
. Исследование динамики машины:
.1 Определение кинематических характеристик исполнительного механизма, которое включает нахождение крайних положений рабочего органа и соответствующих ему значений обобщённых координат, вычисление функций положений, аналогов скоростей и ускорений для ряда последовательных положений за цикл движения.
.2 Определение динамических характеристик звена приведения:
а) приведенных моментов сил полезного сопротивления и движущих сил;
б) приведенного момента инерции () и его производной.
.3 Определение закона вращения звена приведения и оценка динамической нагруженности по коэффициенту динамичности.
. Динамический анализ исполнительного механизма:
.1 Кинематический анализ, включающий определение скоростей и ускорений точек и звеньев с учетом полученного закона звена приведения.
2.2 Силовой расчет, целью которого является определение реакций в кинематических парах и уравновешивающего момента.
Рисунок 2.1 Блок-схема машинного агрегата
Рисунок 2.2 Схема исследования динамической модели
3. Динамика машинного агрегата
.1 Постановка задачи динамического синтеза и анализа машинного агрегата
Задачей динамического синтеза является определение постоянной составляющей приведенного момента инерции по заданному коэффициенты неравномерности вращения машины.
Задача динамического анализа состоит в определении закона движения звена приведения, т.е. нахождение и с учётом ранее вычисленной величины .
.2 Структурный анализ рычажного механизма
Рисунок 3.1 Схема механизма
Звенья:
- кривошип,
- шатун,
- ползун,
- стойка.
Число подвижных звеньев .
Число звеньев механизма m=4.
Число низших пар - .
Определим класс кинематических пар:
О (0-1) -вращательная, одноподвижная, 5 класс;