Кинематика механизма конвейера
Структурный и динамический анализы рычажного механизма. Определение скоростей и построение их плана для расчётного положения. Кинематическая схема планетарного редуктора и расчёт эвольвентного зацепления, а также коэффициент перекрытия зубчатой передачи.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 28.02.2014 |
Размер файла | 481,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Оглавление
- 1. СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ МЕХАНИЗМОВ
- 1.1 Структурный анализ рычажного механизма
- 1.2 Структурный анализ зубчатого механизма
- 1.3 Структурный анализ кулачкового механизма
- 2. ДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА
- 2.1 Определение скоростей
- 2.2 Определение приведённого момента инерции звеньев
- 2.3 Определение приведённого момента сопротивления
- 3. СИЛОВОЙ АНАЛИЗ РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА
- 3.1 Построение плана скоростей для расчётного положения
- 3.2 Определение ускорений
- 3.3 Определение сил и моментов инерции звеньев
- 3.4 Определение реакций в кинематических парах и уравновешивающей силы методом планов
- 3.5 Определение уравновешивающей силы методом Жуковского
- 3.6 Расчёт погрешности 2-х методов
- 4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПЛАНЕТАРНОГО РЕДУТОРА И РАСЧЁТ ЭВОЛЬВЕНТНОГО ЗАЦЕПЛЕНИЯ
- 4.1 подбор числа зубьев и числа сателлитов планетарного редуктора
- 4.2 Исследование планетарного механизма графическим и аналитическим способом
- 4.3 Расчёт параметров зубчатых колёс
- 4.4 Определение коэффициента относительного скольжения
- 4.5 Определение коэффициента перекрытия зубчатой передачи графическим и аналитическим способом
1. СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ МЕХАНИЗМОВ
1.1 Структурный анализ рычажного механизма
Рисунок 1.1
Подвижные звенья механизма.
1-кривошип
2-шатун
3-коромысло
4-кулисный камень
5-кулиса
Кинематические пары.
О (0-1),вр.,5 кл.
А (1-2),вр.,5 кл.
В (2-3),вр.,5 кл.
С (0-3),вр.,5 кл.
D (3-4),вр.,5 кл.
D' (4-5),пост.,5 кл.
E (0-5),пост.,5 кл.
Найдём число степеней свободы.
Запишем формулу Чебышева.
W=3•n-2•P5-P4 (1.1)
Где, W-число степеней свободы,
n-число подвижных звеньев,
P4 - число пар 4-го класса,
P5 - число пар 5-го класса.
W=3•5-2•7=1
Число степеней свободы рычажного механизма равно 1.
Разобьём механизм на группы Асура и рассмотрим каждую группу в отдельности.
Группа 4-5 (Рисунок 1.2)
E (0-5)-внешняя
D (3-4)-внешняя
D' (4-5)-внутренняя
W=3•2-2•3=0
II кл. 2 видРисунок 1.2
Группа 2-3 (Рисунок 1.3)
А (1-2)-внешняя
В (2-3)-внутренняя
С (0-3)-внешняя
W=3•2-2•3=0
II кл. 1 вид
Рисунок 1.3
Начальное звено (Рисунок 1.4)
O (0-1)
W=3-2=1
Рисунок 1.4
Составим структурную формулу:
1.2 Структурный анализ зубчатого механизма
Подвижные звенья механизма.
1 - зубчатое колесо
H - водило
4-4' - сдвоенный сателлит
5 - центральное колесо (солнечное)
Кинематические пары.
(1-0),вр.,5 кл.
(2-0),вр.,5 кл.
(4-H),вр.,5 кл.
(5-0),вр.,5 кл.
(1-2),вр.,4 кл.
(3-4),вр.,4 кл.
(4`-5),вр.,4 кл.
Рисунок 1.5
Найдём число степеней свободы.
Запишем формулу Чебышева.
W=3•n-2•P5-P4 (1.2)
W=3•4-2•4-3=1
Число степеней свободы зубчатого механизма равно 1, следовательно, данный механизм является планетарным.
1.3 Структурный анализ кулачкового механизма
Рисунок 1.6
Подвижные звенья механизма.
1-кулачок
2-ролик
3-толкатель
Кинематические пары.
А (1-0),вр.,5 кл.
В (1-2),4 кл.
С (2-3),вр.,5 кл.
D (3-0),пост.,5 кл
Найдём число степеней свободы.
W=3•n-2•P5-P4
W=3•3-2•3-1=2
Число степеней свободы равно 2.
W?1 т.к. присутствует лишнее звено ролик.
Определим число лишних звеньев по формуле:
q=W-W1 (1.3)
где, q-число лишних звеньев,
W1-число степеней свободы плоского механизма,
W-имеющееся число степеней свободы.
q=2-1=1
Для получения W=1 отбросим лишнее звено и рассмотрим новую схему.
Рисунок 1.7
Звенья механизма.
1-кулачок
3-толкатель
Кинематические пары.
А (1-0),вр.,5 кл.
В (1-3),4 кл.
С (0-3),вр.,5 кл.
Найдём число степеней свободы.
W=3•n-2•P5-P4
W=3•3-2•2-1=1
Число степеней свободы кулачкового механизма равно 1.
2. ДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА
2.1 Определение скоростей
Для заданной схемы механизма строим 12 положений.
Определяем масштабный коэффициент построения механизма:
(2.1)
где, - масштабный коэффициент,
- длина звена,
- длина звена на чертеже,
Приступаем к построению повёрнутых планов скоростей для каждого положения. Рассмотрим пример построения для положения №5:
У кривошипа определяем скорость точки А
(2.2)
где, - длина звена,
- угловая скорость кривошипа,
Для построения вектора скорости точки А определяем масштабный коэффициент
(2.3)
где, - скорость точки А,
- вектор скорости точки А,
- полюс, выбираемый произвольно
Для определения скорости точки B запишем систему уравнений:
(2.4)
Вектор скорости точки А - VA известен по величине и по направлению. Вектор скорости точки С - VC равен нулю, т. к. точка С расположена на неподвижной шарнирной опоре.
Вектора скорости VBA и VBC неизвестны ни по величине, ни по направлению, но нам известны их линии действия, на пересечении которых мы получим точку b. Соединив, полученную точку с полюсом р найдём длину вектора скорости точки B.
Для определения скорости центра масс 2-го звена S2 воспользуемся соотношением:
(2.5)
где, , - расстояния между соответствующими точками на механизме, м
, - длинны векторов скоростей на плане, мм
мм
Соединив, точку и р получим скорость центра масс второго звена.
Для определения скорости точки D воспользуемся следующим соотношением
(2.6)
где, , - расстояния между соответствующими точками на механизме, м
, - длинны векторов скоростей на плане, мм
мм
Для определения скорости центра масс 3-го звена S3 воспользуемся соотношением:
(2.7)
где, , - расстояния между соответствующими точками на механизме, м
, - длинны векторов скоростей на плане, мм
мм
т.к. , то
Так как центр массы 4-го звена совпадает точкой D то,
Для определения скорости точки D' запишем систему уравнениё:
(2.8)
Вектор скорости точки D - VD известен по величине и по направлению. Вектор скорости точки E - VE равен нулю, т. к. точка E расположена на неподвижной опоре.
Вектора скорости VD'D и VD'E неизвестны ни по величине, ни по направлению, но нам известны их линии действия, на пересечении которых мы получим точку d'. Соединив, полученную точку с полюсом р найдём длину вектора скорости точки D'.
Так как 5-е звено совершает только поступательное движение то, скорости всех точек данного звена одинаковы.
Определим значения угловых скоростей звеньев.
Направление определяем, перенеся вектор ab в точку S2 - второе звено вращается против часовой стрелки. Аналогично получим, что направлена по часовой стрелке.
Скорости остальных точек определяются аналогичным образом. Все значения сводим в таблицу(2.1).
Таблица 2.1 - Значения линейных и угловых скоростей.
Nположения |
VB, |
VS2, |
VD=VS4, |
VS3, |
VD'=VS5, |
VAB, |
, |
, |
|
1 |
0 |
2,994 |
0 |
0 |
0 |
4,71 |
15,596 |
0 |
|
2 |
2,734 |
2,933 |
4,614 |
1,452 |
3,367 |
5,959 |
19,731 |
17,089 |
|
3 |
5,335 |
4,351 |
9,002 |
2,834 |
7,958 |
4,891 |
16,194 |
33,341 |
|
4 |
4,94 |
4,781 |
8,337 |
2,624 |
8,241 |
0,767 |
2,54 |
30,877 |
|
5 |
3,572 |
4,113 |
6,029 |
1,898 |
5,989 |
2,816 |
9,326 |
22,328 |
|
6 |
2,166 |
3,265 |
3,655 |
1,151 |
3,498 |
4,716 |
17,177 |
13,537 |
|
7 |
0 |
2,994 |
0 |
0 |
0 |
4,71 |
15,596 |
0 |
|
8 |
1,543 |
3,445 |
2,604 |
0,82 |
2,443 |
3,659 |
12,116 |
9,645 |
|
9 |
3,547 |
4,237 |
5,986 |
1,884 |
5,877 |
1,785 |
5,911 |
22,17 |
|
10 |
4,596 |
4,666 |
7,756 |
2,441 |
7,737 |
0,343 |
1,135 |
28,724 |
|
11 |
4,675 |
7,851 |
2,472 |
7,338 |
0,751 |
2,487 |
29,078 |
||
12 |
3,701 |
4,262 |
6,246 |
1,966 |
5,044 |
1,999 |
6,62 |
23,133 |
2.2 Определение приведённого момента инерции звеньев
Приведённый момент инерции определяется по формуле:
(2.9)
где, - масса i-го звена рычажного механизма, кг
- линейная скорость центра масс i-го звена,
- угловая скорость i-го звена,
- приведённый момент инерции i-го звена по отношению к центру масс
(2.10)
- для звена, совершающего сложное движение
- для звена, совершающего вращательное или колебательное движения
- для звена, совершающего поступательное движение
Запишем формулу для нашего механизма:
(2.11)
Для 5-го положения приведём расчёт, а для остальных положений сведём значение в таблицу 2.2
кг•м2
кг•м2
кг•м2
Подставив все известные величины в формулу (2.11) получим:
кг•м2
Таблица 2.2 - Приведённые моменты инерции.
N положения |
, кг•м2 |
N положения |
, кг•м2 |
|
1 |
0,0286 |
7 |
0,0286 |
|
2 |
0,0690 |
8 |
0,0519 |
|
3 |
0,2544 |
9 |
0,1529 |
|
4 |
0,2683 |
10 |
0,2401 |
|
5 |
0,1558 |
11 |
0,2232 |
|
6 |
0,0721 |
12 |
0,1277 |
Для построения графика приведённого момента инерции необходимо Рассчитать масштабные коэффициенты.
, (2.12)
где, - масштабный коэффициент по оси
- максимальное значение , кг•м2
- значение на графике, мм
, (2.13)
где, - масштабный коэффициент по оси ц
- принятая длинна одного оборота по оси ц
2.3 Определение приведённого момента сопротивления
кинематический планетарный редуктор эвольвентный
На планах скоростей прикладываем все силы, действующие на механизм, и указываем их плечи. Составляем сумму моментов относительно полюса и решаем уравнение.
Для 1-го положения:
(2.14)
где, плечи соответствующих сил, снятые с плана скоростей, мм.
H, H
H
Находим момент привидения:
(2.15)
где, - приведённая сила, Н
- длина соответствующего звена, м
Н•м
Для 2-го положения:
H
Н•м
Для 3-го положения:
H
Н•м Для 4-го положения:
H
Н•м
Для 5-го положения:
H
Н•м
Для 6-го положения:
H
Н•м
Для 7-го положения:
H
Н•м
Для 8-го положения:
H
Н•м
Для 9-го положения:
H
Н•м
Для 10-го положения:
H
Н•м
Для 11-го положения:
H
Н•м
Для 12-го положения:
H
Н•м
Все значения сводим в таблицу.
Таблица 2.3 - Приведённые моменты сопротивления.
N положения |
, |
N положения |
, |
|
1 |
-3,09 |
7 |
3,104 |
|
2 |
-0,76 |
8 |
3,279 |
|
3 |
1,045 |
9 |
-87,572 |
|
4 |
0,783 |
10 |
-118,594 |
|
5 |
1,139 |
11 |
-115,48 |
|
6 |
2,06 |
12 |
-82,12 |
Определяем масштабный коэффициент построения графика моментов сопротивления:
, (2.16)
где, - масштабный коэффициент по оси
- максимальное значение ,
- значение на графике, мм
По данным расчёта строится график .
Путём графического интегрирования графика приведённого момента строится график работ сил сопротивления .
График работ движущих сил получаем в виде прямой, соединяющей начало и конец графика работ сил сопротивления.
Масштабный коэффициент графика работ:
, (2.17)
где, Н - полюсное расстояние для графического интегрирования, мм Н=30мм
Момент движущий является величиной постоянной и определяется графически.
Путём вычитания ординат графика из соответствующих ординат строится график изменения кинетической энергии .
(2.18)
Таблица 2.4 - Значения ,,
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
||
, |
0 |
-0,39 |
-0,26 |
0,08 |
0,38 |
0,98 |
1,78 |
2,8 |
0,93 |
-37,84 |
-77,52 |
-114,68 |
|
, |
0 |
-7,34 |
-18,65 |
-29,96 |
-41,27 |
-52,58 |
-67,2 |
-75,36 |
-86,67 |
-97,98 |
-109,29 |
-120,6 |
|
, |
0 |
-6,95 |
-18,39 |
-30,04 |
-41,65 |
-53,56 |
-68,98 |
-78,16 |
-87,6 |
-60,14 |
-31,77 |
-5,92 |
По методу Ф. Витенбауэра на основании ранее построенных графиков и строим диаграмму энергия-масса .
Определяем углы и под которыми к диаграмме энергия-масса, проводятся касательные.
(2.19)
(2.20)
где, - коэффициент неравномерности вращения кривошипа.
Вследствие того что, пересечение касательных и оси выходит за приделы формата, то ab определим из геометрии с помощью следующей формулы:
,мм
мм
Определяем момент инерции маховика
, (2.21)
Маховик устанавливается на валу звена приведения.
Определим основные параметры маховика.
,кг (2,22)
где, - масса маховика, кг
- плотность материала, (материал-Сталь 45)
- ширина маховика, м
- диаметр маховика, м
,м (2,23)
где, - коэффициент (0,1ч0,3),
м
м
кг
Рисунок 2.1
3. СИЛОВОЙ АНАЛИЗ РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА
3.1 Построение плана скоростей для расчётного положения
Расчётным положением является положение №11. Построение плана скоростей описано в разделе №2. Масштабный коэффициент плана скоростей
3.2 Определение ускорений
Определяем угловое ускорение звена 1.
, (3.1)
где, - момент от сил движущих,
- момент от сил сопротивления,
- приведённый момент инерции маховика,
- приведённый момент инерции рычажного механизма для расчётного положения,
- первая производная от приведённого момента инерции механизма для расчётного положения
, (3.2)
где, - масштабный коэффициент по оси ,
- масштабный коэффициент по оси ц,
- угол между касательной, проведённой к кривой графика в расчётном положении и осью ц.
Строим план ускорений для расчётного положения.
Скорость точки А определяем по формуле
, (3.3)
где, - ускорение точки А,
- нормальное ускорение точки А относительно точки О,
- тангенциальное (касательное) ускорение точки А,
Ускорение найдём по формуле:
, (3.4)
где, - угловая скорость кривошипа,
- длина звена ОА, м
Ускорение найдём по формуле:
, (3.5)
Из произвольно выбранного полюса откладываем вектор длинной 100мм. Найдём масштабный коэффициент плана скоростей.
, (3.6)
Определим длину вектора :
Т.к. <1мм, то на плане ускорений вектор не строим.
Ускорение точки А определим из следующеё формулы:
Определим ускорение точки B из следующей системы уравнений:
, (3.7)
Для определения нормальных ускорений точки В относительно точек А и С
Воспользуемся следующими формулами:
Ускорение точки С равно нулю, т.к. она неподвижна.
Определим длину векторов и :
Т.к. <1мм, то на плане ускорений вектор не строим.
Ускорение точки В найдём, решив системе (3.7) векторным способом:
Из вершины вектора ускорения точки А () откладываем вектор (параллелен звену АВ и направлен от В к А), из вершины вектора проводим прямую перпендикулярную звену АВ (линия действия ); из полюса откладываем вектор (параллелен звену ВС и направлен от В к С), из вершины вектора проводим прямую перпендикулярную звену ВС (линия действия ); на пересечении линий действия векторов и получим точку b, соединив полученную точку с полюсом, получим вектор ускорения точки В.
Из плана ускорений определяем вектора тангенциальных ускорений и ускорение точки В:
Из полученных тангенциальных ускорений найдём угловые ускорения 2-го и 3-го звеньев:
Ускорение точки D найдём из следующего соотношения:
(3.8)
где, , - расстояния между соответствующими точками на механизме, м
, - длинны векторов ускорений на плане, мм
мм
Ускорение точки D' определим из следующей системы уравнений:
, (3.9)
где, ==0, т.к. звенья 4 и 5 не совершают вращательного движения, линия действия направлена вертикально, линия действия направлена горизонтально.
Решая систему (3.9) получимУскорение точки D' равно:
Определим ускорения центров масс звеньев:
Ускорение центра масс 2-го звена найдём из соотношения (3.10)
(3.10)
Из плана ускорений мм
мм
мм
Ускорение центра масс 3-го звена найдём из соотношения (3.11)
(3.11)
Из плана ускорений мм
мм
мм
Ускорения центров масс 4-го и 5-го звеньев равны ускорениям точек D и D' соответственно:
Значения всех ускорений сведём в таблицу:
Таблица З.1 - Ускорения звеньев.
Ускорение точек механизма |
Значение, |
Ускорение центров масс |
Значение, |
Угловые ускорения |
Значение, |
|
--- |
--- |
|||||
--- |
--- |
--- |
--- |
|||
--- |
--- |
--- |
--- |
|||
--- |
--- |
--- |
--- |
|||
--- |
--- |
--- |
--- |
|||
--- |
--- |
--- |
--- |
|||
--- |
--- |
--- |
--- |
3.3 Определение сил и моментов инерции звеньев
Силы инерции определяем по формуле:
(3.12)
где. - масса i-го звена, кг ;
- ускорение центра масс i-го звена,
Определяем моменты инерции звеньев:
(3.13)
где, - момент инерции i-го звена,
- момент инерции i-го звена относительно центра масс,
- угловая скорость i-го звена,
Рассчитаем силу тяжести каждого звена:
3.4 Определение реакций в кинематических парах и уравновешивающей силы методом планов
Рассмотрим группу Асура 5-0:
Силаи найдем из следующего уравнения:
Масштабный коэффициент сил:
где, - алгебраическое значение силы, Н
длина вектора силы на плане, .
Определим длины векторов: ,
Из плана сил определяем значения неизвестных сил:
Таблица 3.2 - Силы и вектора сил 4-го звена.
78,4 |
1139,472 |
800 |
78,4 |
339,472 |
||
10,321 |
150 |
105,318 |
10,321 |
44,691 |
Рассмотрим звено №4 (ползун):
Так как силы и равны нулю, то на ползун действует только две силы, которые расположены на одной прямой и противоположны по направлению.
Рассмотрим группу Асура 2-3:
Найдём тангенциальные реакции из следующих уравнений:
(3.14)
(3.15)
Из уравнения (3.13) получим
Из уравнения (3.14) получим
С помощью плана сил определим неизвестные реакции и :
Найдём масштабный коэффициент
Из плана сил определяем значения неизвестных сил:
Реакцию определяем из следующего векторного уравнения
Таблица 3.3 - Силы и вектора сил 2-го и 3-го звеньев.
954,968 |
957,62 |
1352,403 |
1161,317 |
54,88 |
339,472 |
65,66 |
501,053 |
326,893 |
901,331 |
||
123,349 |
123,691 |
174,684 |
150 |
7,089 |
43,848 |
8,481 |
64,719 |
42,223 |
116,421 |
Рассмотрим начальный механизм.
Определим уравновешивающую силу
Уравновешивающий момент равен
Реакцию определяем графически
Из плана сил находим
3.5 Определение уравновешивающей силы методом Жуковского
Для этого к повёрнутому на плану скоростей в соответствующих точках прикладываем все внешние силы действующие на механизм, не изменяя их направления. Моменты раскладываем на пару сил, изменив их направления.
, (3.16)
где, и - пара сил,
- момент инерции i-го звена,
- длина i-го звена,
Записываем уравнение моментов сил относительно полюса :
, отсюда
Уравновешивающий момент равен
3.6 Расчёт погрешности 2-х методов
, (3.17)
где, - сила полученная методом Жуковского,
- сила полученная методом планов,
- погрешность,
4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПЛАНЕТАРНОГО РЕДУТОРА И РАСЧЁТ ЭВОЛЬВЕНТНОГО ЗАЦЕПЛЕНИЯ
4.1 Подбор числа зубьев и числа сателлитов планетарного редуктора
Рисунок 4.1
Передаточное отношение равно
(4.1)
где, - передаточное отношение от 5-го звена к водилу, при неподвижном третьем звене
- передаточное отношение от 2-го звена к первому
из задания
(4.2)
где, - число зубьев первого колеса
- число зубьев второго колеса
Определим неизвестные числа зубьев колёс:
Запишем условие соосности
(4.3)
Зная передаточное отношение и условие соосности подбираем значения чисел зубьев, которые удовлетворяют этим условиям.
Исходя из предыдущих двух условий, выбираем:
, , ,
Передаточное отношение
- выполняется
Условие соосности
- выполняется
Проверяем условие соседства:
(4.4)
где, - число сателлитов планетарного механизма
Из формулы (4.4) выразим K
Примем
- условие соседства выполняется
Проверяем условие сборки
(4.5)
где, - сумма чисел зубьев в одной из ступеней механизма
- целое число
- условие сборки выполняется
4.2 Исследование планетарного механизма графическим и аналитическим способом
Рассчитаем радиусы колёс
(4.6)
где, - радиус колеса,
- модуль
Изображаем механизм в выбранном масштабе
(4.7)
Определим радиусы колёс на схеме
Строим план линейных скоростей. Для построения прямой распределения скоростей точек звена необходимо знать скорости двух точек. Для 5-го звена это точки А и О. Скорость точки О равна нулю, так как ось неподвижна. Скорость точки А определим по формуле
(4.8)
где, - угловая скорость 5-го звена,
Угловую скорость 5-го звена определим по формуле
(4.9)
где, - частота вращения двигателя,
Определим угловую скорость вращения водила и второго зубчатого колеса
Вектор скорости точки А изображаем в виде отрезка Aa. Принимаем .
Определим масштабный коэффициент
(4.10)
где, - масштабный коэффициент скорости,
Прямая Оа является линией распределения скоростей точек 5-го звена.
Скорость точки В равна нулю, так как колесо 3 неподвижно.
Прямая Ос является линией распределения скоростей тачек водила.
Определим скорость точки D
Строим план угловых скоростей.
Из произвольно выбранной точки Р строим пучок лучей, параллельных прямым Оа и Ос. При пересечении этих прямых с горизонтальной осью расположенной от точки Р на произвольном расстоянии РS, получим отрезки S5 и SH, которые являются аналогами угловых скоростей.
Найдём передаточное отношение
(4.11)
где, и - углы наклона линий скоростей по отношению к отсчётной линии.
Рассчитаем погрешность двух методов
(4.12)
где, - передаточное отношение, заданное в условии
- передаточное отношение найденное с помощью плана угловых скоростей
4.3 Расчёт параметров зубчатых колёс
Рассчитываем смещение колёс
Так как , то
Так как , то
Коэффициент суммы смещений
(4.13)
где, - смещение 1-го колеса
- смещение 2-го колеса
Определим угол зацепления по формуле
(4.14)
где, , - эвольвентная функция углов и
по таблице находим
Межосевое расстояние определим по формуле
(4.15)
где, - модуль зубчатой передачи
Определим делительные диаметры
(4.16)
Делительное межосевое расстояние
(4.17)
Коэффициент воспринимаемости смещения
(4.18)
где, - межосевое расстояние,
- делительное межосевое расстояние,
Коэффициент уравнительного смещения
(4.19)
Определим радиусы начальных окружностей
(4.20)
Радиусы вершин зубьев
(4.21)
где, - коэффициент высоты головки зуба
Радиусы впадин зубьев
(4.22)
где, - коэффициент радиального зазора
Высота зуба
(4.23)
Толщины зубьев по делительной окружности
(4.24)
Радиусы основных окружностей
(4.25)
Углы профиля в точке на окружности вершин
(4.26)
Толщины зубьев по окружности вершин
(4.27)
Угловой шаг зубьев
(4.28)
4.4 Определение коэффициента относительного скольжения
Для 1-го колеса:
(4.29)
где, - коэффициент относительного скольжения 1-го зубчатого колеса
- передаточное отношение от второго колеса к первому
- длина теоретической линии зацепления
- переменное расстояние от точки к точке
и
Для 2-го колеса:
(4.30)
Определим масштабный относительного скольжения
Результаты сводим в таблицу
Таблица 4.1 - Коэффициенты скольжения
, |
, |
, |
|||
0 |
1 |
25 |
|||
20 |
-23,2583 |
-581,457 |
0,958782 |
23,969 |
|
40 |
-9,94163 |
-248,54 |
0,908617 |
22,715 |
|
60 |
-5,50275 |
-138,187 |
0,846238 |
21,156 |
|
80 |
-3,28331 |
-82,083 |
0,766565 |
19,164 |
|
100 |
-1,95165 |
-48,791 |
0,661249 |
16,531 |
|
120 |
-1,06388 |
-26,597 |
0,515535 |
12,888 |
|
140 |
-0,42975 |
-10,744 |
0,300664 |
7,517 |
|
160 |
0,045844 |
1,146 |
-0,04792 |
-1,198 |
|
180 |
0,41575 |
10,394 |
-0,71138 |
-17,785 |
|
200 |
0,711675 |
17,792 |
-2,46787 |
-61,697 |
|
224,28 |
1 |
25 |
4.5 Определение коэффициента перекрытия зубчатой передачи графическим и аналитическим способом
Коэффициент перекрытия зубчатой передачи определяем (графически) по формуле
(4.31)
где, - длина активной линии зацепления - основной шаг,
Для определения коэффициента перекрытия зубчатой передачи аналитически воспользуемся формулой
(4.33)
где, - углы профиля в точке на окружности при вершине
- угол зацепления
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Структурный и силовой анализ рычажного механизма, его динамический синтез, планы положения и скоростей. Кинематическая схема планетарного редуктора, расчет и построение эвольвентного зацепления. Синтез кулачкового механизма, построение его профиля.
курсовая работа [472,2 K], добавлен 27.09.2011Структурный анализ рычажного, зубчатого и кулачного механизмов. Динамический анализ рычажного механизма: определение скоростей, момента инерции и сопротивления. Проектирование кинематической схемы планетарного редуктора и расчёт эвольвентного зацепления.
курсовая работа [563,6 K], добавлен 15.09.2010Структурный анализ рычажного механизма. Метрический синтез механизма штампа. Построение планов аналогов скоростей. Расчет сил инерции звеньев. Определение уравновешивающей силы методом Жуковского. Построение профиля кулачка. Схема планетарного редуктора.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 17.05.2015Синтез и расчёт кулисного механизма, построение и расчёт зубчатого зацепления и кулачкового механизма. Силовой анализ рычажного механизма. Проектирование зубчатого зацепления. Синтез планетарного редуктора. Масштабный коэффициент времени и ускорения.
курсовая работа [474,4 K], добавлен 30.08.2010Кинематическая схема шарнирного механизма. Определение длины кулисы и масштабного коэффициента длины. Построение плана положения механизма для заданного положения кривошипа методом засечек. Построение плана скоростей. Расчет углового ускорения кулисы.
контрольная работа [1,2 M], добавлен 25.02.2011Построение плана скоростей и ускорений. Определение передаточного отношения редуктора. Расчёт планетарного редуктора распределительного механизма. Определение коэффициента перекрытия и удельного скольжения. Определение размера по общей нормали.
курсовая работа [359,5 K], добавлен 27.07.2014Синтез и анализ рычажного механизма. Силовой анализ механизма: расчёт кривошипа, определение мощностей. Геометрический расчет зубчатой передачи. Проектирование планетарного редуктора. Синтез и анализ кулачкового механизма. Результаты работы программы.
курсовая работа [439,5 K], добавлен 29.10.2009Схема рычажного механизма. Классификация кинематических пар. Определение степени подвижности механизма. Синтез механизма. Силовой расчёт рычажного механизма. Определение силы полезного сопротивления. Определение сил инерции и моментов сил инерции звеньев.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 10.01.2009Кинематический анализ механизма. Построение планов скоростей и ускорений. Определение сил и моментов инерции. Силовой анализ группы Асура. Проектирование зубчатой передачи внешнего зацепления. Синтез планетарного редуктора. Построение графика скольжения.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 13.12.2014Динамический анализ рычажного механизма по коэффициенту неравномерности движения. Силовое исследование рычажного механизма. Проектирование зубчатой передачи и планетарного редуктора. Проектирование и расчет кулачкового механизма и его составляющих.
курсовая работа [88,8 K], добавлен 18.01.2010Структурный и кинематический анализ рычажного механизма валковой жатки. Определение и построение плана скоростей и ускорений всех точек и звеньев. Определение сил, действующих на звенья механизма; реакции в кинематических парах; проект зубчатой передачи.
курсовая работа [454,4 K], добавлен 17.08.2013Структурный, кинематический и динамический анализ плоского рычажного механизма методом планов скоростей и ускорений. Определение параметров маховика. Силовой расчет плоского шестизвенного рычажного механизма и входного звена. Синтез зубчатой передачи.
курсовая работа [604,1 K], добавлен 13.10.2012Структурное исследование механизма, его кинематическая схема. Построение планов положений механизма. Определение линейных скоростей точек. Оценка уравновешивающей силы с помощью планов сил. Масштабный коэффициент рычага. Проектирование зубчатой передачи.
курсовая работа [821,0 K], добавлен 13.01.2014Кинематическая схема рычажного механизма стана холодной калибровки труб. Его структурный анализ, положение и передаточные функции механизма. Построение планов скоростей и ускорений. Расчет значений движущего момента, полученных различными методами.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 04.05.2014Структурный анализ рычажного механизма. Построение плана скоростей и ускорений. Расчётные зависимости для построения кинематических диаграмм. Определение основных размеров кулачкового механизма. Построение профиля кулачка методом обращённого движения.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 04.10.2015Структурная схема плоского рычажного механизма. Анализ состава структуры механизма. Построение кинематической схемы. Построение плана положений механизма и планов скоростей и ускорений относительно 12-ти положений ведущего звена. Силовой анализ механизма.
курсовая работа [642,2 K], добавлен 27.10.2013Особенности расчета принципа работы инерционного конвейера: построение планов скоростей, ускорений, силовой анализ механизма станка. Изучение принципа зацепления зубчатых колес, а также способа их изготовления. Геометрический синтез зубчатой передачи.
курсовая работа [39,6 K], добавлен 07.05.2010Определение наименьшего числа зубьев. Исследование шарнирно-рычажного механизма. Расчет скоростей и угловых ускорений звеньев механизма. Определение усилий в кинематических парах. Исследование кривошипно-ползунного механизма. Построение схем и графиков.
курсовая работа [126,8 K], добавлен 25.07.2013Структурная схема рычажного механизма. Расчёт приведенного момента инерции. Расчёт приведенного момента движущих сил и момента сил сопротивления. Динамический анализ рычажного механизма. Проектирование кинематической схемы планетарного редуктора.
курсовая работа [231,8 K], добавлен 03.05.2015Построение отдельных положений механизма. Определение приведенного момента инерции, скоростей точек и звеньев. Динамический анализ механизма. Расчет зубчатой цилиндрической передачи. Определение минимального радиуса кулачка. Построение диаграмм движения.
курсовая работа [5,9 M], добавлен 26.09.2013