Горизонтально -ковочная машина с вертикальным разъмом матриц

 

 
 
РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ  ЗАПИСКА

к курсовому  проекту по теории механизмов и машин 
 
 
 

Руководитель

_______________________________

(Ф.И.О.)

Дата  защиты____________________

Оценка________________________

Подпись руководителя___________

Санкт-Петербург 

2011 

             1.Описание работы машины и

исходные данные для проектирования. 

Горизонтально-ковочная машина с вертикальным разъемом матриц

Движение передается от электродвигателя М через редуктор Р на кривошип 1 кривошипно-ползунного механизма (КПМ). От кривошипа через шатун 2 движение передается на ползун 3, на котором установлен пуансон 4, деформирующий заготовку 5, установленную в полуматрице 6. Заготовка зажимается подвижной полуматрицей 7, установленной на зажимном ползуне 8.                                                                                                                        Закрывание матриц происходит с помощью кулачкового механизма. Кулачок 9 получает вращение от кривошипа 1 через коническую зубчатую передачу с передаточным отношением равным единице.

 

Частота вращения Электродвигателя    n_д = 1440  (мин^-1)

Модуль зубчатых колёс m = 2 (мм)

Момент инерции  ротора двигателя I_д = 0,06 (кг∙м²)

Момент инерции  вращающихся масс I_вр = 0,08 (кг∙м²)

I_1А = 0,1 (кг∙м²)

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

2.Расчёт схемы редуктора

Цель: Подбор чисел  зубьев для заданной схемы. 
 

2.1 Определение передаточного отношения редуктора 
 

n₁≈10∙ω₁=10∙10=100 (об/мин) 

 
 

2.2 Схема редуктора

     

 

     Схема состоит из двух ступеней 

     1-я: Простая зубчатая передача внешнего зацепления состоящая из колёс    а и б

     2-я:  Планетарная передача состоящая  из Центровых колёс 1,3  
сателлита 2 и водила Н.

 

2.3 Разбивка передаточного отношения редуктора по ступеням. 

 

Принимаю:    = 4 

 
 

2.4 Подбор чисел зубьев по ступеням 

Для подбора  зубьев используем условие не подрезания зуба 
 

z_а>17;

z_б>17;

z₁>17;

z₂>17;

z₃>85;  
 

1) Для  первой ступени     

Примем   z_а=20   тогда    z_б = z_а∙U_а,б = 20 ∙ 3,6 = 72 

2) Для второй ступени 

Отсюда    

Примем   z₃=90   тогда    z₁ = 30 
 

Используя условие соостности  

z₃ = 2z₂ + z₁ Отсюда следует z₂=30 

Предварительные итоги: 

z_а=20; z_б = 72; z₁ = 30; z₂ = 30; z₃=90    

Условие сборки     - где ц это любое целое число  

Условие соседства 

  

Окончательные итоги:

z_а=20; z_б = 72; z₁ = 30; z₂ = 30; z₃=90  

2.5 Расчёт диаметров делительных окружностей 

d_i=m∙z_i 

d_а=40 (мм); d_б=144 (мм); d₁=60 (мм); d₂=60 (мм); d₃=180 (мм); 
 

Схема редуктора в двух проекциях построена  на листе приложений №1

 

3.Определение размеров звеньев КПМ 

     l_АВ = l₁ = ? l_BC = l₂ = ? h = ?

     h = 2l₁ 

 

 

h = 2l₁ = 0,096 (м) 

4.Аналитический метод определения аналога скорости ползуна.

 

Расчёты по формуле только для рабочего хода с шагом  Δφ = 30° сведены в  таблицу на листе приложений №2

 

 

5.Расчёт маховика.

5.1 Определение приведённого  к  КПМ момента  инерции 

I_пр = I_1А + (I_д + I_вр)∙  

I_пр = 0,1 + ( 0,06 + 0,08) ∙ 14,4 = 29,13 (кг∙м²) 

5.2 Определение приведённого момента сил полезного сопротивления 

= F_max ∙ | | 

Расчёты по формуле сведены в таблицу, по ним построен график на листе приложений №2 

5.3 Определение A_c приведённого момента сил сопротивления 

Определим интеграл численно с помощью метода трапеций

где

 

Расчёты по формуле сведены в таблицу, по ним построен график на листе приложений №2 

5.4 Определение работы  движущих сил A_д 

где - const   =>   – эта прямая показана на графике на листе приложений №2 

 

5.6 Определение максимального значения суммарной работы всех сил 

Определим ΣА_max = А_д - А_с графически. 

С помощью  графика определяем максимальное значение

ΣА_max = 1010 (Дж) в точке φ = 210° 
 
 

5.7 Определение момента  инерции обеспечивающего  заданное значение [s] 

     

I_пр = 29,13 кг∙м²

[I_пр] > I_пр следовательно нужен маховик

I_м = [I_пр] - I_пр = 202-29,13= 172,87 (кг∙м²)

     Расположив  маховик ДО редуктора необходимый момент инерции уменьшиться.

 

      Лист приложения №1 
Лист приложения №2