Исследование механизма привода глубинного насоса

Введение

    Теория механизмов и машин является одной из первых общеинженерных дисциплин и базируется на фундаментальных дисциплинах: физика, высшая математика, теоретическая механика.

В данном курсовом проекте я исследую механизм привода глубинного насоса. Он состоит из трех частей: структурный и кинематический анализ механизма, силовой анализ механизма и синтез редуктора.

Исследование рычажного механизма начинается с проведения его структурного и кинематического анализа. При структурном анализе определяется количество, название и вид звеньев; количество, название и класс кинематических пар; число степеней свободы механизма; количество и вид групп Ассура.. Кинематический анализ позволяет определить положения, угловые скорости и ускорения звеньев механизма; траектории, линейные скорости и ускорения точек звеньев на звеньях механизма, а также построение диаграмм скоростей и ускорений.

    Силовой анализ рычажного механизма заключается в том, что бы определить усилия в кинематических парах механизма; определить величину уравновешивающей силы.

    В третьей части курсового проекта рассчитывается “Синтез редуктора”. Он заключается в нахождении параметров зубчатого зацепления, построении зацепления рядной ступени, диаграмм удельного давления и удельного скольжения.

1  Структурный и кинематический анализ

рычажного механизма

1. Структурный анализ рычажного механизма

    Проведу структурный анализ кинематической схемы механизма, представленного на рис. 1.

[pic 1]

Рис.1 Схема рычажного механизма

1. Число звеньев n=8 (все подвижные звенья механизма пронумерованы от 1 до 7, а неподвижное звено-стойка обозначено 0).

    Укажу названия звеньев:

0 - стойка; 1 - кривошип, 2 – шатун, 3 – коромысло, 4 – коромысло,

5 – шатун, 6 – шатун, 7 – ползун.

1. Число кинематических пар пятого класса p5 = 10. Вращательные

кинематические пары О, А, B, C, D, E, K, F, L образованы следующими звеньями: 0-1, 1-2, 2-3, 3-0, 3-4, 4-5, 5-0, 4-6, 6-7. Кинематическая пара L, образованная звеньями 7-0 - поступательная.

    Кинематических пар четверного класса p4 в данном механизме нет.

1. Подвижность механизма определяется по формуле:

w= 3 · (n-1) – 2p5 - p4 = 3 · (8-1) - 2·10 -0 = 1           (1)

    Это означает, что в механизме достаточно задать закон движения только одному звену, чтобы закон движения остальных звеньев был бы вполне определенным.

1. Разложение механизма на группы Ассура.

    Первая группа Ассура – кинематическая цепь из двух звеньев 6 и 7, двух вращательных кинематических пар D и L и поступательной пары L’ (ВВП). Вторая группа Ассура – кинематическая цепь из двух звеньев 4 и 5 и трех вращательных кинематических пар D, E, K (ВВВ). Третья группа Ассура – кинематическая цепь из двух звеньев 2 и 3 и трех вращательных кинематических пар А, В, С (ВВВ).

    Оставшаяся часть механизма – начальное звено ОА – имеет степень подвижность w=1 (рис. 2).[pic 2]

Рис. 2 Разложение механизма на группы Ассура и начальное звено ОА

Таким образом, все задачи структурного анализа механизма выполнены.

1. Построение плана механизма

    Определю масштабный коэффициент μl (м/мм·ч), показывающий, сколько миллиметров действительной длины содержится в одном миллиметре чертежа.

    Действительная длина начального звена - lOA (мм). На чертеже изображу начальное звено отрезком ОА (мм·ч). Тогда масштабный коэффициент будет равен:

[pic 3]

    Размеры на чертеже для остальных звеньев определяются в соответствии с выбранным масштабом:

[pic 4]

[pic 5]

[pic 6]

[pic 7]

[pic 8]

[pic 9]