Материал: Курсовой ТММ Исследование механизма шасси

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

имени академика С. П. КОРОЛЕВА

Кафедра основ конструирования машин

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по теории механизмов и машин на тему:

“Исследование механизма шасси ”

Задание № ТММ.КП.002.004.000

Студент

Руководитель проекта Суслин А.В.

Самара

Задание

КАФЕДРА ОСНОВ КОНСТРУИРОВАНИЯ МАШИН

Задание на курсовой проект студенту Р. А.

по “теории механизмов и машин ” № ТММ.КП.012.002.004

Содержание задания

1. Кинематическое исследование механизма шасси.

2. Кинетостатическое исследование механизма шасси.

3. Проектирование зубчатой передачи.

Исходные данные

Исходные данные принимают согласно номеру задания из сборника заданий кафедры ОКМ [8].

Перечень и объем графических и текстовых документов

Кинематическое исследование механизма 1 л. А1.

Кинетостатическое исследование механизма 1 л. А1.

Проектирование зубчатой передачи 1 л. А1.

Расчетно-пояснительная записка 25-35 л. А4.

Календарный план выполнения работ устанавливает кафедра ОКМ.

Реферат

Курсовой проект.

Пояснительная записка: 35 стр., 5 рис., 7 источников.

Графическая документация: 3 листа формата А1.

ШАССИ, КИНЕМАТИКА, ДИНАМИКА, АНАЛИЗ, СИНТЕЗ, РЕДУКТОР, ЗАЦЕПЛЕНИЕ.

В курсовом проекте выполнен структурный, кинематический и силовой анализы механизма шасси самолета.

По заданной схеме и параметрам проведен подбор чисел зубьев колес редуктора, расчет геометрических параметров зацепления простой ступени редуктора и его качественных показателей.

Содержание

Введение

1 Кинематическое исследование механизма

1.1 Схема механизма и исходные данные. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

1.2 Структурный анализ механизма . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

1.3 Планы скоростей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

1.4 Планы ускорений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

1.5 Построение кинематических диаграмм . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

1.6 Сравнительный анализ результатов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2 Кинетостатическое исследование механизма

2.1 Схема механизма и исходные данные . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.2 Расчет структурных групп Ассура . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.3 Расчет входного звена . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

2.4 Рычаг Жуковского и сравнительный анализ результатов . . . . . . . . . . . . 25

2.5 Потери мощности на трение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

З Проектирование зубчатой передачи

3.1 Схема редуктора и исходные данные . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

3.2 Определение передаточных отношений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

3.3 Расчет простой передачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

3.4 Расчет планетарной передачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

3.5 Линейные и угловые скорости звеньев редуктора . . . . . . . . . . . . . . . 30

3.6 Сравнительный анализ результатов и КПД редуктора . . . . . . . . . . . . . 31

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список использованных источников

ПРИЛОЖЕНИЯ

перечень обозначениЙ

Раздел 1. Кинематическое исследование механизма

l - длина звена, м;

 - угол поворота звена

  угловая скорость звена, рад/с;

V  линейная скорость точки, м/с;

H  ход поршня, м;

t  время, с;

W  ускорение точки, м/с²;

  угловое ускорение звена, рад/с²;

_l  масштабный коэффициент плана положений, м/мм;

_V  масштабный коэффициент плана скоростей, м·с^-1/мм;

_W  масштабный коэффициент плана ускорений, м·с^-2/мм;

_  масштабный коэффициент угла поворота, рад/мм;

_t  масштабный коэффициент времени, с/мм;

_  погрешность угловой скорости, %;

_  погрешность углового ускорения, %.

Раздел 2. Кинетостатическое исследование механизма

m  масса звена, кг;

G  сила тяжести, Н;

J_S  момент инерции звена, кгм²;

F_И  главный вектор сил инерции, Н;

F  сила полезного сопротивления, Н;

F_ур  уравновешивающая сила, Н;

R_ij  реакция связи i-го звена на звено j, Н;

Т_И  главный момент сил инерции, Нм;

_F  масштабный коэффициент плана сил, Н/мм;

М_ур  уравновешивающий момент, Нм;

h  плечо силы инерции, м;

D_K - диаметр колеса, м;

R_K - радиус колеса, м.

Раздел 3. Проектирование зубчатой передачи

i  передаточное отношение;

  угловая скорость, рад/с;

а_w  межосевое расстояние, м;

а_n  число сателлитов;

z  число зубьев колеса (шестерни);

_W  угол зацепления, град;

  угол профиля зубьев колеса (шестерни), град;

d  диаметр делительной окружности колеса, м;

d_a  диаметр головки зуба, м;

d_b  диаметр основной окружности, м;

d_w  диаметр начальной окружности, м;

d_f  диаметр окружности впадин, м;

_  масштабный коэффициент кинематической схемы редуктора, м/мм;

_V  масштабный коэффициент картины линейных скоростей, мс^-1/мм;

_  масштабный коэффициент картины угловых скоростей, с^-1/мм;

x  коэффициент смещения исходного контура;

S  толщина зуба по делительной окружности, м;

m  модуль зацепления, м;

h_a  высота головки зуба, м;

h_f  высота ножки зуба, м;

с  радиальный зазор, м;

  коэффициент перекрытия;

_  угол торцевого перекрытия, град;

  КПД редуктора;

  погрешность;

υ  удельное скольжение;

  радиус кривизны эвольвенты, м.

Введение

Курсовой проект по “Теории механизмов и машин” это одна из первых самостоятельных творческих инженерных работ, при выполнении которой студенты активно используют знания из дисциплины теория машин и механизмов, а также ряда других смежных.

Объектами курсового проектирования являются механизм шасси самолета и редуктор.

В данном курсовом проекте изучаются следующие разделы:

- Структурный и кинематический анализ плоского механизма шасси самолета имеет своей целью изучение теории строения механизмов, исследование движения звеньев с геометрической точки зрения, независимо от сил, вызывающих движение этих тел.

- Кинетостатический (силовой) расчет плоского механизма занимается решением двух задач: определением усилий (реакций) в кинематических парах определением так называемых уравновешивающих сил.

- Проектирование зубчатой передачи, где исследуется картина зацепления с выделением рабочих участков линии зацепления и профилей зубьев. Строится график удельных скольжений зубьев колес, а также картины линейных и угловых скоростей звеньев редуктора.

Выполняя курсовой проект, студенты знакомятся с некоторыми элементами машин и механизмов авиационной техники, приобщаются к инженерному творчеству, учатся предвидеть новые идеи в создании совершенных машин и механизмов. Рассматриваются особенности проектирования авиационных многосателлитных планетарных передач, а также кинематический и кинетостатический анализы плоских механизмов.

1 Кинематическое исследование механизма

1.1 Схема механизма и исходные данные. Планы положений.

Схема механизма шасси самолета представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Схема положений механизма шасси.

Исходные данные механизма шасси представлены в таблице 1:

Таблица 1 - исходные данные механизма шасси.

Длины звеньев, м				Координаты осей вращения звеньев, м				Поворот подкоса	Диаметр колеса	Время уборки шасси
lDE	lCE	lAF	lAB	XA	YA	XK	YK	θ,град	DK , мм	tуб., с
1,40	0,70	0,25	0,77	0,97	0,20	0	0,50	120	0,80	4,5

V_r=const - относительная скорость штока.

Угол между рычагом AF и элементом АВ ломающейся стойки АВС шасси определяют из условия достижения угла 90 между штоком гидроцилиндра FK и рычагом FА в среднем положении. В этом случае в крайних положениях (0-м и 6-м) углы передачи усилий на рычаг FA будут примерно одинаково отличаться от оптимального, равного 90. Тогда  ≈ 70 угол ВАF между элементами звена 1 , θ=120 угол поворота подкоса 3, l_KF0 = 1,19 м суммарная длина цилиндра со штоком в выпущенном положении шасси, l_KF6 = 0,79 м суммарная длина цилиндра со штоком в убранном положении шасси.

Определяются:

Максимальный ход штока относительно цилиндра H = l_KF0 - l_KF6 = 0,40336 м.

; ;

.

Масштаб длины: .

Определяются длины звеньев на чертеже DE, CE, AF, AB:

, ,

, ,

Планы положений механизма шасси в 6 рассматриваемых равностоящих положениях поршня гидроцилиндра построены с помощью графического редактора «Компас» в масштабе _ = 0,01 на листе 1.

1.2 Структурный анализ механизма

Так как заданный механизм плоский и относится к третьему семейству, то степень свободы механизма определяется по формуле Чебышева

, (1.1)

где п - число подвижных звеньев;

р5 - число кинематических пар 5-го класса;

р4 - число кинематических пар 4-го класса.

В данном механизме нет лишних степеней свободы и пассивных связей.

На рисунке 1.2 показано разложение механизма на структурные группы.

Рисунок 1.2 - Группы Ассура

Формула строения механизма имеет вид: 1 (0,5)2₂₂ (4,1)2₂₁ (2,3), т. е. к исходному механизму 1-го класса (звенья 0,5) присоединяются группы Ассура 2-го класса, состоящие из звеньев 4, 1 (2-го порядка, 2-го вида) и 2, 3 (2-го порядка, 1-го вида). По классификации Ассура-Артоболевского данный механизм является механизмом 2-го класса.

1.3 Планы скоростей

Для построения плана скоростей на плоскости выбирается произвольная точку р - полюс плана скоростей, который является началом плана скоростей. Из полюса откладывается отрезок , изображающий на плане скоростей вектор скорости . Он параллелен звену KF.