Зміст
Вступ 3
1.дКінематичне і силоведослідження механізму 4
1.1 Вихідні данн 4
1.2 Структурний аналіз механізму 5
1.3 Побудова положень механізму 6
1.4 Визначаємо швидкість точок і кутову швидкість ланок 6
1.5 Визначення прискорення точок та кутове прискорення ланок 8
1.6 Силовийрозрахунок 11
2.дВизначення осьовогомоменту інерції маховика 18
2.1 Вихідні данні 18
2.2 Визначення сили Q 18
2.3 Визначення привідного моменту 19
2.4 Побудова графіків Мпр=ƒ(φ), AQ= ƒ(φ),Ap= ƒ(φ), ΔE= ƒ(φ) 19
2.5 Побудова графіка Jпр=ƒ(φ) 20
2.6 Побудова діаграми енергомас 22
3. Проектування профілю кулачкового механізму 23
3.1 Вихідні данні 23
3.2 Визначення закону руху штовхача 23
3.3 Знаходження мінімального радіуса кулачка 25
3.4 Проектування профілю кулачка 27
4. Проектування зубчатого зачеплення 29
4.1 Вихідніданні 29
4.3 Проектування зачеплення 31
4.4 Визначаємо величини параметрів якості 33
4.5 Проектування планетарної передачі 33
4.5.1Вихідні данні 33
4.5.2Розрахунок параметрів планетарної передачі 34
4.5.3Побудова планів лінійних і кутових швидкостей 35
5. Використана література 37
ВступРозвиток сучасної науки татехніки нерозривно зв’язан з бідуванням нових машин, підвищуваннямпродуктивності та полегшуванням праці людей, а також забезпечують засобидослідження законів природи та життя людини.
З розвитком сучасної науки та техніки все ширше використовуютьсясистеми машин автоматичної дії. Сукупність машин-автоматів, з’єднаних між собоюта призначених для здійснення певного технологічного процесу називаєтьсяавтоматичною лінією.
В теорії механізмів вивчаються загальні методидослідження властивостей механізмів та проектування їх схеми незалежно відконкретного призначення машини, приладу та апарата.
В теорії машин розглядаються загальні методипроектування машин. Обидві частини теорії механізмів і машин невід’ємнозв’язані між собою, так як механізми складають основу майже кожної машини.
При вивченні загальних властивостей механізмівнеобхідно виділити найбільш суттєві загальні ознаки механізмів, відвертаючисьвід приватних ознак, належних конкретному механізму. Наприклад, при вивченнікінематичних властивостей механізмів достатнього мати його схему, складаючувідомості, необхідні для визначення кінематичних характеристик: переміщення,швидкості, прискорення.
Задачі теорії машин та механізмів дуже різноманітні,але важливості з них можна розподілити по трьом розділам:
- аналіз механізмів;
- синтез механізмів;
- теорія машин-автоматів.
Аналіз механізмів становить дослідженнякінематичних і динамічних властивостей механізму по заданій схемі, а синтезмеханізму в проектуванні схеми механізму по заданим його властивостям
1.дКінематичнеі силове дослідження механізму.1.1 Вихідні данні.Транспортер (мал. 1)Таблиця№1
Довжина ланок
ω1 Маса ланок
О1А
О2В
ВС
О1А
пол.А
ВА
ВС
пол.С
мм
мм
мм
1/с
кг
кг
кг
кг
кг 45 50 160 80 0,22 0,21 0,42 0,85 1,3
/>
ω1
А
О1
Y1
Y2
О2
Q5
C
В
мал. 1).
/>
1 2
3
6
5
5 6
4
мал. 2).
1.2 Структурний аналізмеханізму.Виконуємо аналіз кінематичного ланцюгу (мал. 2):
1-6 – обертальна кінематична пара 5-го класу;
1-2 — обертальна кінематична пара 5-го класу;
3-6 — обертальна кінематична пара 5-го класу;
3-4 — обертальна кінематична пара 5-го класу;
4-5 — обертальна кінематична пара 5-го класу;
2-3 — поступальна кінематична пара 5-го класу;
5-4 — поступальна кінематична пара 5-го клас.
Проаналізуємо кінематичні ланки (мал. 2):
1 – кривошип;
2 – куліса;
3 – коромисло;
4 – шатун;
5 – повзун;
6 – стояк.
Визначаємо рухомість механізму (мал.1) за формулоюЧебишева:
/>
де: n — кількість ланок;
Р5 – кількість кінематичних пар 5-гокласу;
Р4 – кількість кінематичних пар 4-гокласу.
Визначаємо клас механізму, який дорівнює найвищомукласу групи Ассура входячої до складу механізму.
/> 5
4 діада 2-го класу
/> 2-го виду
2
діада 2-го класу
2-го виду
3
/> 1 механізм 1-го класу
(мал. 3)
Висновок: даний механізм згідно проведеного аналізу відноситься домеханізму 2-го класу з рухомістю рівній одиниці. Це означає те, що намдостатньо виконати ведучою лише одну ланку.
1.3 Побудова положень механізму.
На кресленні № 1 довільновибираємо точку О1. За розмірами відкладаємо точку О2.Навколо точки О1 проводимо коло радіусом О1А. З точки О2проводимо дугу радіуса О2В. До кола О1А з дуги, черезточку О2 проведемо дотичні, і добудуємо інші точки і ланки методомнасічок. Ці положення і є крайніми положеннями механізму. Кожен із отриманихдвох кутів поділимо на чотири рівні кути. І добудуємо інші положення механізмуметодом насічок. Ми отримаємо вісім положень механізму.
1.4 Визначаємо швидкість точок і кутовушвидкість ланок.
Знайдемо швидкість точок ішвидкість ланок для першого положення механізму.
Визначаємо швидкість точки А
/>
На кресленні № 1 довільновибираємо полюс P і перпендикулярно ланці О1А1 довжиною50 мм провидимо відрізок, який і є графічним аналогом швидкості.
Визначаємо масштабнийкоефіцієнт:
/>
Швидкість точки А2дорівнює швидкості точки А1, так як куліса 2 і ланка 1 рухаєтьсяразом.
Визначаємо швидкість точки А3графічно, враховуючи систему:
/>
де: VA2 ,VO2 – переноснішвидкості точки А3 ,
VA3A2 ,VA3O2– відносні швидкості точки А3 .
На плані з точки О2проводимо паралельну до А3О2, а з полюса P проводимоперпендикулярну до А3О2. Точка їх перетину і буде точкоюО3. з’єднуємо її з полюсом і отримуємо швидкість точки А3 .
Знаходимо дійсну швидкість точкиА3:
/>
Визначаємо швидкість точки В за теоремою подібності (чергуваннябукв, як на механізмові так і на планові повинно співпадати при одному і томуж напрямку обходу):
/>
Знаходимо дійсну швидкість точкиВ:
/>Визначаємошвидкість точки С, вирішуючи графічно:
/>
де: VВ – переносні швидкості точки С,
VСВ – відноснішвидкості точки С.
З точки b проводимоперпендикуляр до ланки ВС і на перетині його з горизонталлю, ми отримуємо точкуС і з’єднавши її з полюсом ми отримуємо графічний аналог швидкості точки С.
Знаходимо дійсну швидкість точкиС:
/>
Кутову швидкість ланки 3знаходимо, як відношення відповідної відносної швидкості до її довжини:
/>Аналогічнознаходимо кутову швидкість і для ланки 4:
/>
Для інших положень механізмурозрахунки ведемо аналогічно, а результати заносимо в таблицю № 2.Таблиця №2
0,8
1
2
3
4
5
6
7
VA1=VA2
м\с 3,6 3,6 3,6 3,6 3,6 3,6 3,6 3,6
VA3=VA3O2
м\с 2,88 2,988 2,304 3,528 3,456 2,232
VB
м\с 1,44 1,584 0,72 1,008 1,008 0,792
VC
м\с 1,368 1,584 0,72 1,008 0,936 0,72
VA3A2
м\с 3,6 2,124 2,016 3,6 2,738 1,008 1,08 2,808
VCB
м\с 0,3168 0,288 0,218 0,108 0,144 0,252
ω3
1\с 28,8 31,68 14,4 20,16 20,16 15,84
ω4
1\с 1,98 1,8 1,35 0,675 0,9 1,575
Так як куліса рухаєтьсяпоступально, то ω2 не буде.
1.5 Визначення прискорення точок та кутове прискорення ланок.
Розглянемо прискорення точок та кутове прискоренняланок на прикладі першого положення.
Визначаємо прискорення точки А:
/>Накресленні № 1 довільно вибираємо полюс точку π і проводимо відрізок πα, довжиною 100 мм і паралельно О1А, це і є графічний аналогприскорення точки А.Визначаємомасштабний коефіцієнт:
/>
Прискорення точки А2дорівнює прискорення точки А1, так як вони рухаються разом.
Визначаємо прискорення точки А3графічно вирішуючи систему:
/>
де: αA3A2K – відносне каріолісове прискорення точки А3
αА3А2τ, αА3О2τ – відносне тангенціальне прискорення точки А3
/>
Перераховуємо в графічнийаналог:
/>
Порахуємо відносне нормальнеприскорення точки А3:
/>Перераховуємов графічний аналог:
/>
На плані (креслення №1) з точкиα3 відкладаємо перпендикулярно ланці АО2 відрізокα2α3’ і з кінця якого проводимо паралельно доАО2 промінь. З полюса паралельно АО2 відкладаємо відрізокπα3’’, з кінця якого проводимо перпендикуляр до АО2і на перетині променя проведеного з точки α3’ і з точки α3’’ми отримуємо точку α3, з’єднавши її з полюсом ми отримаємографічний аналог прискорення точки А3.
Знаходимо дійсне прискоренняточки А3:
/>
Визначаємо прискорення точки Вза теоремою подібності:
/>
Знаходимо дійсне прискоренняточки В:
/>
Визначаємо прискорення точки Свирішуючи рівняння графічно:
/>
де: αСВn – відносненормальне прискорення точки С
αСВτ– відносне тангенціальне прискорення точки С
Знайдемо відносне нормальнеприскорення точки С:
/>
Перерахуємо в графічний аналог:
/>
З точки В відкладаємо відрізокВС’ паралельно до ланки ВС. З кінця якого проводимо перпендикуляр до перетину згоризонталлю. Точка їх перетину і буде точкою С, з’єднавши її з полюсом миотримаємо графічний аналог прискорення точки С.
Знайдемо дійсне прискоренняточки С:
/>
Кутове прискорення третьої ланкизнаходимо як відношення відповідного відносного тангенціального прискорення дойого довжини:
/>
Аналогічно розраховуємо кутовеприскорення для четвертої ланки
/>
Аналогічно розраховуємо все ідля нульового положення механізму.
1.6 Силовий розрахунок.
Силовий розрахунокрозглянемо на прикладі першого положення механізму.
Розрахуємо моменти інерції:
/>
/>
де: JS3,JS4 – осьовий момент інерції.
Розраховуємо сили інерції ланокі ваги:
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
Визначимо масштабний коефіцієнт:
/>
Перерахуємо сили в графічнийаналог
/>
/>
/>
/>
/>
/>
Перерахуємо вагу в графічнийаналог:
/>
/>
/>
/>
/>
Вилучаємо з механізму ланку 4-5.Складаємо суму моментів відносно точки В і знаходимо реакцію R65.
/>
/>
/>
Перерахуємо реакцію R65в графічний аналог:
/>
Складемо векторне рівняння сумивсіх сил діючих на ланку 4-5:
/>
Будуємо силовий многокутник, зякого знаходимо реакцію R34:
/>
Знаходимо дійсну реакцію R34:
/>
Вилучаємо з механізму ланку 3.
Складемо суму моментів відносноточки О2 і знайдемо реакцію R23:
/>
/>
Перерахуємо реакцію R23в графічний аналог:
/>
Складемо векторну суму всіх силдіючих на ланку:
/>
Будуємо силовий многокутник ізнаходимо реакцію R63:
/>
Знайдемо дійсне значення реакціїR63:
/>
Вилучаємо з механізму ланку 2 іскладаємо векторне рівняння:
/>
Будуємо силовий многокутник ізнаходимо реакцію R12:
/>
Знайдемо дійсне значення реакціїR12:
/>
Вилучаємо з механізму ланку 1
Складаємо суму моментів відносноточки О, і знаходимо зрівноважуючий момент:
/>
/>Складемовекторне рівняння усіх сил діючих на ланку:
/>
Будуємо силовий многокутник ізнаходимо реакцію R61:
/>
Знаходимо дійсне значенняреакції R61:
/>
1.7 ВажільЖуковського.
Візьмемо план швидкості дляпершого положення і повернемо його на 90°. Знесемо на нього усі зовнішні сили.Сума моментів відносно полюса дасть нам зрівноважуючий момент.
/>
/>
/>
Розрахуємо похибку між моментом отриманим з силовогорозрахунку і моментом отриманим з важеля
/>
що задовольняє розрахункам.
1.8 Графіки.
На осі ординат відкладаємопереміщення повзуна, а на осі абсцис кут повороту кривошипу.
Визначимо масштабний коефіцієнт
/>
де: Х – відрізок на осі абсцис.
/>
де: С0С3 – відстань між мертвимиположеннями;
Y3 — відстань на осіординат на графіку, відповідаючи відстані між мертвими положеннями.
Кути повороту отримані припобудові положень механізму, перераховуємо за формулою у довжині
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
Перераховуємо переміщення повзуна:
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
На графіку на осі абсцисвідкладаємо довжини ℓi… З отриманихточок проводимо промені. На відповідних променях відкладаємо відповідні довжиниSi… З’єднавши отримані точки отримаємо графікпереміщень
/>
Графічно диференціюючи цейграфік ми отримаємо “аналог швидкостей” в масштабі:
/>
де: Нi – відстань від осі ординат до полюса Р1.
Графічно диференціюючи графік“аналог швидкостей”, ми отримаємо графік “аналог прискорення” в масштабі:
/>
де: Н2 – відстань від осі ординат до полюсаР2.
2.дВизначенняосьового моменту інерції маховика.
2.1 Вихідні данні.
Вихідними даними є данні креслення № 1, крім тогододається закон зміни сили Q та коефіцієнт нерівномірності руху δ.
Qs
/>
Sc (мал. 4)
Закон зміни сили Q
Коефіцієнт нерівномірності руху - />
2.2 Визначення сили Q.
На кресленні № 1, на вісьпереміщення повзуна наносимо закон зміни сили Q і з точок робочого ходупроводимо відрізки. Це є граничні аналоги сил Q для положень робочого ходу, дляхолостого ходу сили Q приймаємо рівними нулю, так як закон зміни сили Qпрямокутник.
Тому:
/>
/>
/>
С1 С2 С3 С4 С5 С6 С7 С8
(мал.5)
2.3 Визначення привідного моменту.
Визначаємо привідний момент силиQ для кожного положення механізму:
/>
де: Vci – швидкість повзуна в i-томуположенні механізму.
/>
/>
/>
2.4 Побудоваграфіків Мпр=ƒ(φ), AQ= ƒ(φ), Ap= ƒ(φ), ΔE=ƒ(φ).
Визначаємомасштабний коефіцієнт
/>
де: Y2 – відстань на осі ординат,відповідна даному приведеному моменту.
Будуємо вісь координат.По осі абсцис відкладаємо кут повороту механізму, та прораховуємо аналогічно якв пункті 1.8. З отриманих точок проводимо промені, на яких відкладаємоприведений момент перерахований в графічний аналог:
/>
/>
З’єднавши отримані точки миотримуємо графік приведеного моменту від сил Q, МQ= ƒ(φ).
Методом графічного інтегруванняграфіка приведеного моменту, отримуємо графік робіт сил Q, AQ= ƒ(φ).З’єднавши початок і кінець останнього, отримуємо графік робіт рушійних сил Aр=ƒ(φ). Графічно диференціюючи графік Aр= ƒ(φ), отримуємографік моментів рушійних сил Мр= ƒ(φ).
Згідно з формулою кінетичнаенергія дорівнює різниці робіт сил Q і рушійних сил, тобто:
/>
На графіку робіт заміряємо різницюміж графіками AQ= ƒ(φ) та Aр= ƒ(φ). Цю різницю наносимо навідповідні промені системи координат. З’єднавши отримані точки отримуємо графікзміни кінетичної енергії ΔE= ƒ(φ).
2.5 Побудова графіка Jпр=ƒ(φ).
Проведемо розрахунок для першогоположення механізму.
Визначаємо осьовий моментінерції ланок
/>
/>, так як довжина ℓ3змінюється, тому для кожного положення його розраховуємо окремо, а результатизаносимо в таблицю № 4.
/>
Визначаємо швидкість центрів масланок:
/>
/>
Аналогічно швидкість центрів масланок рахуємо і для інших положень механізму, результати зараховуємо в таблицю№ 3.
Таблиця №3
Од. вимір.
Положення механізму
0,8
1
2
3
4
5
6
7
Vs3
м/с 0,72 1,44 0,792 1,224 1,224 0,792
Vs4
м/с 0,72 1,44 0,72 1,008 1,008 0,72
Визначаємо кінетичну енергіюмеханізму:
/>
де: Е1 – кінетична енергія ланки №1;
Е2 – кінетичнаенергія ланки №2;
Е3 – кінетичнаенергія ланки №3;
Е4 – кінетичнаенергія ланки №4;
Е5 – кінетичнаенергія ланки №5.
/>
/>
/>
/>
/>
/>
Визначаємо приведений осьовиймомент інерції:
/>
Результати розрахунків для іншихположень механізму проводимо аналогічно, а результати заносимо в таблицю №4.
Таблиця №4
Од. вимір
Положення механізму
0,8
1
2
3
4
5
6
7
J3
кг·м2
0,4752
0,,4752
0,4752
0,4752
0,4752
0,4752
0,4752
0,4752
E1
Дж
1,4256
1,4256
1,4256
1,4256
1,4256
1,4256
1,4256
1,4256
E2
Дж
1,34639
1,51323
0,74287
1,7936
1,7936
0,876
E3
Дж
0,88483
0,88422
0,22197
0,43224
0,37308
0,22257
E4
Дж
1,211096
1,630886
0,33696
0,66044
0,56946
0,33696
E5
Дж
1,9008
5,342626
5,929136
1,9008
3,2026
4,78208
4,63694
1,91073
Eмех
Дж
0,000594
0,001669
0,001853
0,000594
0,001008
0,001496
0,001449
0,000597
Jпр
кг·м2
64
180
200
64
109
161
161
64
(Jпр)гр
мм
0,004386
0,002984
0,002984
0,004386
0,006115
0,007278
0,007278
0,006115
Визначаємо масштабнийкоефіцієнт:
/>
де: Y2 – відстань на осі абсцисвідповідаюча даному осьовому моменту.
Перераховуємо усі отриманіосьові моменти інерції в графічні аналоги:
/>
Будуємо систему координат. Поосі ординат відмічаємо кут повороту механізму, а по осі абсцис на променяхпроведених з точок кута повороту проводимо графічні аналоги приведеногоосьового моменту. З’єднуємо отримані точки і отримуємо графік приведеногомоменту Jпр=ƒ(φ).
2.6 Побудова діаграми енергомас.
Будуємо вісь координат. До цієївісі проводимо промені з графіка приведеного осьового моментуJпр=ƒ(φ) і зміни кінетичної енергії ΔЕ=ƒ(φ). Наперетині відповідних променів отримуємо точки з’єднавши які, отримуємо діаграмуенергомас (петля Віттенбауера).
3. Проектування профілю кулачкового механізму.
3.1 Вихідні данні.
/>Схема кулачкового механізму (мал. 4)
/> ω
мал. 6).
φп – 90˚ (фаза підьому штовхача);
φс – 30˚ (фаза далекого стояння);
φо — 160˚ (фаза спускання);
ω – 85 1/С (кутовашвидкість);
δ — 35˚ (кут тиску);
h – 30 мм (хід штовхача)./> />
Аналог прискорення /> руху штовхача (мал. 7).
/>
φ
φп φс φо
мал. 7).
3.2 Визначення закону руху штовхача.
Будуємо графічний аналогприскорення штовхача />. По осі ординатвідкладаємо аналог прискорення />, а повісі абсцис кут повороту φ.
Визначаємо масштабний коефіцієнтпо вісі абсцис:
/>
де: Х – довільний відрізок вздовж вісі абсцис.
Цей відрізок розбиваємо на триділянки Хп, Хс та Хо, пропорційнокутам повороту φп, φс, φо.Відрізки Хп та Хо розбиваємо на вісім рівних частин. На відрізку Хп, задаємося амплітудою Yп=95мм.
Визначаємо амплітуду на відрізкуХn:
/>
Згідно вихідних даних будуємографічний аналог прискорення />.
Визначаємо міжполюсну відстань:
/>
Методом графічного інтегруванняграфічного аналога прискорень отримуємо графічний аналог швидкості.
/> графічний аналог швидкості.
Методом графічного інтегруванняграфічного аналога швидкості отримуємо графічний аналог переміщень />.
Визначаємо масштабнийкоефіцієнт:
/>
Визначаємо дійсні значенняпереміщень штовхача:
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
де: Sі – переміщення штовхача.
3.3 Знаходження мінімального радіуса кулачка.
Будуємо залежність аналогашвидкості від переміщення штовхача />.
Визначаємо масштабнийкоефіцієнт:
/>
Перераховуємо дійсне переміщенняштовхача в графічний аналог:
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
На ординаті відкладаємопереміщення штовхача (графічне), а на осі абсцис відкладаємо відрізки Х,які знаходимо за формулою:
/>/>
/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>
Об’єднуємо отримані точкикривою, через кінці найбільших відрізків проводимо вертикальні лінії, до нихпроводимо промені під кутом δ дотичними до графікаƒ(φ)=dS/dφ
Перетин ліній кутів δ єточка О1 і є центром маси кулачка. Відстань О1О ємінімальним радіусом кулачка.
/>
Відстань точки О1 погоризонталі від осі ординат є ексцентриситетом.
/>
3.4 Проектування профілю кулачка.
З точки О1 проводимо кола rmin,rmin+іh. На відстані е від точки О1проводимо вертикаль, на ній відкладаємо відрізки переміщення штовхача.Проводимо вертикаль з точки О1, від якої відкладаємо кути φп,φс,φо, в сторону протилежнуω. Кути φБ і φА ділимо на вісім рівнихчастин, отримуємо точки 0÷17. З цих точок проводимо промені дотичні докола радіуса е. З точок 0÷17 відкладених на вертикалі проводимоконцентричні кола до перетину з відповідними дотичними точками. На їх перетиніотримуємо точки 0’÷17’. Об,єднуємо їх плавною лінією і отримуємотеоретичний профіль кулачка.
Визначаємо радіус роликакулачка:
/>
Використовуючи теоретичнийпрофіль кулачка як геометричне місце точок центрів ролика проводимо рід кілрадіусом rP.
Робочій профіль будуємо дотичноюлінією до кіл радіусом rP.
4. Проектування зубчатого зачеплення.
4.1 Вихідні данні.
m — 3 (модуль зачеплення);
Y — 0.6 (коефіцієнт сприйнятого зміщення);
/> (кількість зубців).
4.2 Визначення розмірів геометричнихпараметрів.
Визначаємо радіуси ділильних кіл:
/>
/>
Визначаємо крок зачеплення:
/>
Визначимо радіуси основних кіл:
/>
/>
де: α=20°
Визначаємо міжосьову відстань:
/>
/>
Визначимо кут зачеплення:
/>
Визначаємо радіуси початковихкіл:
/>
/>
Визначаємо коефіцієнт зміщення:
/>
/>
/>
Визначаємо коефіцієнт зміщенняінструмента на шестерні:
/>
/>
Визначаємо радіуси кола западин:
/>
/>
де: ha*=1; C*=0,25.
Визначаємо радіуси кола виступів:
/>
/>
Визначаємо ширину зубців поділильному колу:
/>
/>
Визначаємо висоту ніжки зубця:
/>
Визначаємо висоту зубця:
/>
Перевірка:
/>
/>
/>
4.3 Проектування зачеплення.
Приймаємо висоту зубця накресленні №4 – 50 мм.
Визначимо масштабний коефіцієнт:
/>
Визначимо графічні розміригеометричних параметрів:
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
На кресленні №4 проводимоміжосьову відстань /> і отримуємоцентри коліс, точки О1 та О2, з яких проводимо коларадіусами />. Проводимо загальну дотичнудо основних кіл. Відмічаємо точки дотику А та В. Визначаємо теоретичну лініюзачеплення АВ. Проводимо початкові кола />,вони повинні перетнутися в точці W, точці перетину лінії зачеплення ілінії центрів.
Проводимо кола радіусами />. Відрізок AW ділимо начотири частини і отримуємо точки 1, 2, 3, 4, які зносимо на коло /> і отримуємо точки1’,2’,3’,4’, з яких проводимо дотичні до кола і зносимо на відповідні дотичнівідрізки W0, W1, W2, W3, W4.З’єднуємо точки і отримуємо профіль зубця. Проводимо вісь симетрії S1/2і по закону симетрії добудовуємо іншу сторону зубця. Потім округлюємо зубецьрадіусом округлення ρ. Аналогічно будуємо зубець і для другого колеса.Робимо шаблони і добудовуємо ще по два зубця.
4.4 Визначаємо величини параметрів якості.
Визначаємо коефіцієнт перекриття:
/>
/>
де: ab – практична лінія зачеплення
Визначимо коефіцієнти відносногоковзання:
/>
де: Х – відстань від точки А до точки зачеплення
U1,2 – передаточневідношення
Визначаємо передаточневідношення:
/>Таблиця №5 Х мм 20 40 60 80 100 120 140 166
λ1 -∞ -4,38 -1,32 -0,3 0,21 0,51 0,72 0,86 1
λ2 1 0,81 0,57 0,23 -0,26 -1,06 -2,54 -6,31 -∞
4.5 Проектування планетарної передачі.
4.5.1 Вихідні данні.
U1Н — -0,36 (передаточне відношення);
К — 3 (кількість сателітів).
Схема механізму (мал.8)
Z2 Z3
/>
Z1 Z4
(мал.8)
4.5.2 Розрахунок параметрів планетарноїпередачі.
Визначаємо кількість зубців:
/>
/>
/>
/>
/>
Перевіряємо умову одноосності:
/>
умова виконується
перевіряємо умову правильногозачеплення:
/>
умова виконується
Перевіряємо умову сусідства:
/>
умова виконується
Визначаємо діаметри ділильних кілзубчастих коліс:
/>
/>
/>
/>
Визначаємо міжосьові відстані:/>
/>
4.5.3 Побудова планів лінійних і кутовихшвидкостей.
Визначаємо масштабний коефіцієнт:
/>
На кресленні №4 будуємо схемупланетарного механізму у масштабі.
/>
/>
/>
На схемі механізму відмічаємо точкуА, полюс зачеплення коліс 1-2, точку В, та полюс зачеплення коліс 3-4. А такожточку Н – центр колеса 3. Ці точки переносимо на базову лінію плану швидкостей.
Визначаємо лінійну швидкістьточки А:
/>
По горизонталі від базової лініївідкладаємо відрізок АА’.
Визначаємо масштабний коефіцієнт:
/>
З’єднуємо точку А’ з полюсом Р, іотримуємо трикутник швидкості для колеса 1. З точки Н проводимо відрізокРН під кутом ΨН, отримуємо точку Н’ на перетині горизонталіпроведеної з точки Н і відрізка Н’, з’єднавши яку з точкою А’ отримуємотрикутник швидкостей коліс 2 та 3.
Визначаємо кут ΨН:
/>
Проводимо горизонталь на відстаніКР, довільно беремо полюс і через нього проводимо промені паралельно відрізкамА’Р, АВ, РН’. На перетині їх з горизонталлю отримуємо а1, а2,3,аН, що і є планом лінійних швидкостей. Відрізок Ка1 єграфічним зображенням кутової швидкості колеса 1.
Визначаємо масштабний коефіцієнт:
/>
Визначаємо кутову швидкість коліс2,3 і водила Н:
/>
/>
5. Використана література.
1. Левітська О.Н., ЛевітськийН.И. «Курс теорії механізмів та машин», — М.: Висш. шк., 1985. – 279с., іл.
2. Кореняко А.С. та ін.,«Курсове проектування по теорії механізмів та машин», — К.: Вища шк., 1970. –332 с.
3. Артоболевський .І.І.,«Теорія механізмів та машин», — М.: Наука, 1988. – 640 с.
4. Методичні вказівки.