Исследование механизма поршневого компрессора

варианта-8; 2)цифровые данные из варианта–11, угловая скорость вала электродвигателя - w_эл=303,687 рад/с, угловая скорость вала кривошипа w_кр=140[70] рад/с, долговечность механизма L=20000 ч.

4. Содержание расчётно-пояснительной записки: 1)Рассмотреть механизм поршневого компрессора. 2) Провести необходимые расчёты и вычертить схему машинного агрегата. 3) Выполнить структурный анализ кривошипно-шатунного механизма поршневого компрессора. Провести кинематический анализ рычажного механизма поршневого компрессора графическим и аналитическим методами. Выполнить динамический анализ машинного агрегата на основе приведения масс и моментов инерции звеньев к валу кривошипа. 4) Расчёты элементов редуктора.

5. Перечень графического материала:

Лист 1: Анализ кривошипно-шатунного механизма поршневого компрессора: 1) планы положений механизма. 2) планы скоростей 3) планы ускорений. 4)диаграмма перемещений. 5)диаграмма аналогов скоростей. 6)диаграмма аналогов ускорений

Лист 2: Сборочный чертёж редуктора;

Лист 3: Рабочие чертежи деталей: 1) выходной вал редуктора. 2) зубчатое колесо. 3) корпус редуктора.

6.Дата выдачи задания: ________________________

Руководитель:  Волков С. П.

РЕФЕРАТ

Отчёт  40 стр., 7 рисунков, 2 таблиц, приложений 2 части, 6 источников.

Поршневой компрессор, редуктор, деталь, электродвигатель, шестерня, колесо, вал, шпонка

Рассмотрен вид поршневого компрессора, его конструкция. Изучен механизм поршневого компрессора, проведён его всесторонний анализ. По результатам этого анализа подобран электродвигатель, соответствующий требованиям нормальной работы поршневого компрессора. Проведена конструкторская разработка цилиндрического одноступенчатого редуктора, а также выполнены расчёты на прочность различных деталей этого редуктора: зубчатых колёс, валов, подшипников и литых деталей корпуса. Проведены конструктивные расчёты шпоночных соединений и муфт. Предоставлены технические характеристики на сборку, эксплуатацию и транспортировку редуктора.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

  1.  Кинематическое и динамическое исследование механизма поршневого     компрессора

1.1.  Исследование механизма поршневого компрессора

1.1.2.  Кинематическая схема машинного агрегата (привода)

1.1.2.  Кинематический синтез механизма поршневого компрессора

1.2.  Кинематический анализ

1.2.1.  Определение положений и построение планов механизмов

1.2.2.  Построение планов скоростей

1.2.3.  Построение планов ускорений

1.3.  Структурный анализ механизма поршневого компрессора

2 .  П р и в о д

2.1.  Выбор электродвигателя

2.2.  Общее передаточное отношение

2.3.  Выбор схемы редуктора

2.4.  Расчёт тихоходной и быстроходной ступени

2.4.1. Выбор материала и термической обработки

2.4.2. Допускаемые напряжения

2.4.3. Межосевое расстояние

2.4.4. Предварительные основные размеры колеса

2.4.5. Модуль передачи

2.4.6. Угол наклона и суммарное число зубьев

2.4.7. Число зубьев шестерни и колеса

2.4.8. Ориентировочное значение делительного диаметра шестерни

2.4.9. Диаметры колёс

2.4.10. Силы в зацеплении

2.4.11. Проверка зубьев колёс по напряжению и по контактным напряжениям

2.5.  Проектный расчёт валов

2.5.1.  Быстроходный вал

2.5.2.  Тихоходный вал

2.6.  Расчёт деталей корпуса

2.6.1.  Расчёт размеров элементов редуктора

2.6.2.  Расчёт крышки редуктора

2.6.3.  Привертные крышки

2.7.  Смазка и охлаждение

2.8.  Расчёт реакции опор тихоходного вала

2.8.1. Эпюра моментов изгибающих в горизонтальной плоскости

2.8.2. Эпюра моментов изгибающих в вертикальной плоскости

2.8.3. Эпюра крутящих моментов

2.8.4. Суммарная моментов изгибающих

2.9.  Расчёт подшипников качения тихоходного вала

2.10.  Выбор муфты

2.11.  Расчёт прочности шпоночного соединения

Заключение

Список использованных источников

Приложение А Эпюры изгибающих моментов

Приложение Б Спецификации

Определения, обозначения, сокращения

Основные обозначения:

                         а – межосевое расстояние, мм;

                         b – ширина зубчатого колеса, мм;

                         d – диаметр, мм;

                         F – сила, Н;

                         U – передаточное отношение

                         К – коэффициент;

                         К_V – коэффициент динамичности;

                         К_a – коэффициент распределения нагрузки;

                         К_b - коэффициент концентрации нагрузки;

                         L – срок службы;

                         m – модуль, мм;

                         N – число циклов перемены напряжений;

                         n – частота вращения , об/мин;

                         w - угловая частота вращения;

                         Р – мощность, Вт;

                         Т – крутящий момент, Н×м;

                         V – окружная скорость, м/с;

                         z – число зубьев;

                         a - угол зацепления;

                         b - угол подъёма линии зуба;

                         s - нормальное напряжение, МПа;

                         y - коэффициент ширины зубчатого колеса;

                         S₀ – максимальный ход поршня, м.

Основные индексы:

       1 – относящийся к шестерне;

       2 – относящийся к колесу;

       F – относящийся к изгибной прочности;

        Н – относящийся к контактной прочности;

   t – окружной;

   r – радиальный;

a – осевой;

       пр. – приведённый;

       ср. – средний;

       ном – номинальный;

       вых – выходной;

       общ – общий;

       пред – предельный;

       ф – фактический;

       min –минимальный;

       max – максимальный;

       S - суммарный;

       т – относящийся к тихоходной ступени;

б – относящийся к быстроходной ступени;

ВВЕДЕНИЕ.

Курсовой проект по прикладной механике это первая самостоятельная комплексная расчетно-конструкторская работа студентов, завершающая их общетехническую подготовку.

Выполнение проекта закрепляет и углубляет знания, полученные при изучении общетехнических дисциплин: теоретической механики, высшей математики, инженерной графики. В большей мере, технической механики, включающей разделы сопротивления материалов, элементы теории машин и механизмов и основ конструирования деталей машин.

Курсовое проектирование направлено на развитие конструкторских навыков студентов, закрепление и расширение теоретических знаний, ознакомления с конструкциями типовых узлов и деталей, привитие самостоятельного решения инженерно технических задач по расчету и конструированию.

Работая над курсовым проектом, студенты знакомятся с этапом проектирования, действующими стандартами, нормами, справочной литературой, получают навыки не только технических расчётов с использованием вычислительной техники, но и оформление графической части проекта и составления пояснительной записки. Все это создает базу для грамотного, в инженерном смысле, выполнения курсовых проектов по специальным дисциплинам, дипломного проекта и технических проектов.

1.  КИНЕМАТИЧЕСКОЕ И ДИНАМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА ПОРШНЕВОГО КОМПРЕССОРА

1.1.  Исследование механизма поршневого компрессора

1.1.1.   Кинематическая схема машинного агрегата

Машинный агрегат состоит из трёх последовательных механизмов: