Структурный анализ

• 1 звено – включает вал двигателя и ведущий шкив;
• 2 звено – включает ведомый шкив и ведущий вал редуктора и шестерню;
• 3 звено – включает зубчатое колесо, ведомый вал, соединительную муфту, кривошипный вал и муфту;
• 4 и 6 звено – включает шатуны;
• 5 и 7 звено – включает ползуны;
• 8 звено – включает стойку.

Имеем 8 звеньев.

Выявляем кинематические пары:

КП=(A,B,C,D,E,F,S,N,T,M,R).

КП=11

Из них кинематических пар 4 класса:

p4=2 (B, D)

и кинематических пар 5 класса

p5=9 (A, C, E, F, S, N, T, M, R)

Определяем степень подвижности агрегата по формуле П.Л. Чебышева

W=3k-2p5-p4

где k – число подвижных звеньев;

p5, p4 – число кинематических пар соответственно 5-го и 4-го классов.

W=3(n-1) -2p5-p4=3(8-1)-2*9-2=1

Кинематический синтез

По исходным данным ωкр, Vcp и λ определяем ход ползуна S, размер кривошипа r и длину шатуна l.

Ход ползуна определяется по формуле:

Из схемы кривошипно-ползунного механизма (КПМ) (смотри рис.2) следует

r=0,5*S.

r=0,5*0,1296=0,0648м

Длина шатуна

0.0648/0.25= 0,2592 м

Диаметр поршня D определяем из заданного соотношения S/D.

S/D= 1,3

S/D=0,1296/1,3=0,099 м

Кинематический анализ

Из кинематической схемы машинного агрегата следует, что передаточное отношение привода насоса:

uпр=157/9.2=17.06

При выборе в качестве редуктора цилиндрической или конической зубчатой пары вводится ременная передача. Тогда:

uпр= uрп* uр

Находим передаточное отношение редуктора uр :

uпр= uрп* uр;

uр=17.06/3.2=5.33

Угловая скорость ω1 ведущего (быстроходного) вала цилиндрического (ко­нического) редуктора:

ω1;

ω1=157/3,2 = 49,06 рад/с

а угловая скорость ω2 ведомого (тихоходного) вала, равная угловой скорости кривошипа,

ω2 =49,06/5,33=9,2 рад/с.

Кинематический анализ КПМ насосов сводится к расчету скоростей ползу­нов и построению диаграммы скорости одного из ползунов в зависимости от угла поворота кривошипа при постоянной угловой скорости этого звена.

Скорость движения первого и второго ползунов может быть подсчитана по следующим приближенным формулам :

VВ(φ)= -rωкр (sin(φ)+ λ/2 *sin(2*φ))

VС(φ)= -rωкр [sin(φ+90О)+ λ/2*sin2*(φ+90О) ]

Таблица для построения гармоник