Кафедра “Основыпроектирования машин”
Курсовоепроектирование
Механизмпоперечно-долбежного станка
Содержание
Введение
1Синтез и анализ рычажного механизма
1.1Структурный анализ механизма
1.2Определение недостающих размеров
1.3Определение скоростей точек механизма
1.4Определение ускорений точек механизма
1.5Диаграммы движения выходного звена
1.6Определение угловых ускорений и скоростей
1.7Определение ускорений центров масс звеньев механизма
1.8Аналитический метод расчёта механизма
2Силовой расчет рычажного механизма
2.1Определение сил инерции
2.2Расчет диады 4-5
2.3Расчет диады 2-3
2.4Расчет кривошипа
2.5Определение уравновешивающей силы
2.6Определение мощностей
2.7Определение кинетической энергии и приведенного момента инерции механизма
3Геометрический расчет зубчатой передачи. Проектирование планетарного механизма
3.1Геометрический расчет зубчатой передачи
3.2Определение передаточного отношения планетарной ступени и подбор чисел зубьевколес
3.3Определение частот вращения зубчатых колес
4 Синтези анализ кулачкового механизма
4.1 Масштабныекоэффициенты диаграмм
4.2Выбор минимального радиуса и построение профиля кулачка
4.3Определение максимальной линейной скорости и ускорения толкателя
Списокиспользованных источников
Введение
Долбежный станок предназначен для обработки фасонныхотверстий (квадратных, шестигранных, шлицевых и др.), прорезание шпоночныхпазов и канавок в конических и цилиндрических отверстияx, а также для строганиянаружных коротких плоских и фасонных линейчатых поверхностей.
На рис. 3 изображена схема привода долбежного станка. Отэлектродвигателя I движение через планетарный редуктор II и зубчатую передачуz5 –z6 передается на кривошипный вал 01 —01 кулисного механизма III долбежногостанка.
На одном валу с зубчатым колесом z5 находится кулачок. Кулачковыймеханизм IV связан c насосом, предназначенным для смазки станка.
На рис. I изображена кинематическая схема передачи z5 –z6кулисного механизма и кулачкового механизма.
На рис. 2 изображен график сил сопротивления резаниюдействующих на долбяк 5 при рабочем ходе.
На рис. 4 дается, схема зубчатого механизма согласноварианту задания.
На рис. 5 задается закон движения толкателя кулачковогомеханизма.
1 Синтез и анализ рычажного механизма
Исходные данные: а/BO2 = 0.5,BC/BO2 =4, Н = 140 мм; β = 360; nдв= 950 мин‾¹; к = 1,57.
1.1 Структурный анализ механизма
Степень подвижности механизма
/>
Формула строения механизма: />
Механизм II класса, 2 порядка.
1.2 Определение недостающих размеров
Угол размаха кулисы:
/>;
Длина кривошипа:
/>
Масштабный коэффициент построения схемы:
/>
Строим 12 планов механизма, приняв за начало отсчетакрайнее правое положение, соответствующее началу рабочего хода механизма (вмасштабе кl).
1.3 Определение скоростей звеньев механизма
Угловая скорость кривошипа равна:
/>
где />=130 – частота вращения кривошипа.
/>
Кинематическая скорость точки А кривошипа в первом положении:
/>
Масштабный коэффициент скоростей:
/>
Скорость точки А1 кулисы определяем решая графическисовместно систему:
/>
причем: />=0;
/>-скорость скольжения камня вдолькулисы;
/> — скорость вращения точки Аотносительно точки о2 перпендикулярно кулисе.
На плане скоростей pva1 =66.5мм. Абсолютная величинаскорости точки А1 кулисы из плана скоростей:
/>
Скорость точки В находим по свойству подобия изсоотношения:
/>
Абсолютная величина скорости т. В:
/>
Скорость точки С определяем решая совместно систему:
/>
На плане pvс = 14 мм. Абсолютная величина скорости точки С:
/>
Пример расчета выше для первого положения. Для остальных11 положений скорости определяются аналогично, их значения приведены в таблице1.1
Таблица 1.1 — Значения скоростейСкорости, м/с Положение механизма 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 uА 1.36 1.36 1.36 1.36 1.36 1.36 1.36 1.36 1.36 1.36 1.36 1.36 uА’ 1.33 1.32 1.38 1.4 1.36 1.38 1.3 1.34 1.38 1.4 1.36 1.3 uC 0.28 0.38 0.58 0.78 0.74 0.68 0.28 0.56 1.38 1.24 0.42 uB 0.78 0.7 0.68 0.74 0.76 0.8 0.92 1.14 1.36 1.46 1.2 0.96
1.4 Определение ускорений точек механизма
Ускорение точки А кривошипа :
/>/>
Ускорение /> направлено по кривошипу к центрувращения О1.
Масштабный коэффициент ускорения:
/>
На плане ускорений изображаем ускорение точки А отрезкомpaa =46.24мм.
Ускорение точки А1 определяем решая совместно систему:
/>
/>
Значения ускорений из плана ускорений.
/>
Ускорение точки В определяем по свойству подобия.
/>
Абсолютная величина ускорения точки В.
/>
Ускорение точки С находим решая совместно системувекторных уравнений:
/>
Значения ускорений из плана ускорений.
/>
Абсолютная величина ускорения точки С:
/>
Пример расчета ускорения выполнен для первого положения. Ускорениядля остальных положений механизма определяются аналогично. Значения ускоренийсводим в таблицу 1.2.
Таблица 1.2- Значения ускорений.Ускорения, м/с2 Положение механизма 1 3 5 7 9 11 aA 18,49 18,49 18,49 18,49 18,49 18,49 18,49 aAk 24,5 3,2 5,2 12,8 9,6 13,26 13,2 aA’ 16,4 14,4 14,4 26,8 30,4 25,6 18,8 aв 10,08 7,6 8 18,4 29,6 22,4 13,2 aCВ 7,6 7,6 7,2 11,6 29,6 6,8 6,4 aC 5,6 3,6 3,2 17,6 8.6 18,4 8,8
1.5 Диаграммы движения выходного звена
Диаграмму перемещения S-t строим, используя полученную изплана механизма траекторию движения точки С.
По заданному графику перемещения S-t, Диаграммы скоростейV-t и ускорений а-t определяются из полученных 12-ти планов скоростей и плановускорений.
Масштабные коэффициенты диаграмм:
/>
1.6 Определение угловых скоростей и ускорений
Угловые скорости и ускорения звеньев механизмаопределяются для первого положения:
/>