Синтез и анализ стержневого и зубчатого механизмов. Кинематическое исследование стержневого механизма, его силовой анализ для заданного положения. Синтез зубчатого зацепления и редуктора. Проверка качества зубьев. Построение эвольвентного зацепления.
Аннотация к работе
Механизм состоит из четырех звеньев и четырех кинематических пар. Классификация кинематических пар: 1-4: плоская, относительное движение - вращательное, геометрически замкнутая, низшая, одноподвижная пара; Определим степень подвижности звеньев: Степенью подвижности механизма называется число независимых координат, однозначно определяющих положение всех звеньев механизма в системе координат, жестко связанных с неподвижной точкой (стойкой). Так как механизм плоский, т.е. все его звенья расположены в одной плоскости, то степень подвижности механизма будем определять по формуле Чебышева П. Л.: где - количество подвижных звеньев механизма; То есть данному механизму достаточно задать одну обобщенную координату, для того чтобы определить положения всех звеньев в заданный момент времени относительно выбранной неподвижной системы координат (ее обычно связывают со стойкой).Для построения плана механизма принимаем масштабный коэффициент . Масштабный коэффициент представляет собой отношение действительной величины некоторого физического параметра, размерность которого берется в системе СИ, к изображению этой величины на плане, взятому в миллиметрах. Отложив от точки О1 по горизонтали значение a=0.11 м, а по вертикали значение b=0,28м, находим местоположение точки О2. Проведем окружность, с центром в точке О2 и радиусом О2В. Из точки В, через точку А, проводим отрезок ВС=0,48м, таким образом получаем точку С.Построение плана скоростей начинается с определения вектора скорости точки А, которая принадлежит кривошипу 1 (Рис.1). Кривошип вращается вокруг оси, которая проходит через точку О1, линейная скорость которой . Точка А0 одновременно принадлежит двум звеньям - кривошипу 1 и шатуну 2, а точка В0 шатуну 2 и коромыслу 3. Шатун 2 двигается плоско-параллельно, следовательно розложив плоское движение на переносное - поступательное движение вместе с точкой А0 и относительное - вращательное движение звена вокруг оси, которая проходит через точку А0, получаем: , Уравнение для определения скорости точки В будет иметь вид: , Вектор относительной скорости направлен по касательной в сторону вращения точки В0 вокруг точки А0 (). Вектор абсолютной скорости точки В0, направленный по касательной к траектории абсолютного движения точки В0звена 3 - вращение вокруг оси, которая проходит через точку 02 ().Построение плана ускорений начинается с определения ускорения точки А0, которое раскладывается на нормальное и тангенциальное ускорение точки А0. Определяем ускорение точки B0: Точка В принадлежит звену А0В0, которое совершает плоскопараллельное движение. Тогда ее ускорение равно: Решая систему уравнений, определим искомые модули и векторы ускорений. Направление ?2 получим, если перенесем вектор из плана ускорений в точку В0 плана механизма и учтем, что центром относительного вращения звена А0В0 является точка А0., стержневой редуктор зубчатый механизм
;
, , , м/с;
, м/с;
м/с;
м/с, мм ?2= рад/с;Его цель - определить усилия (реакции) в кинематических парах и уравновешивающий момент, действующий на кривошип со стороны двигателя (метод академика Бруевича Н.Г.). Задача решается методом кинетостатики, который основан на принципе Даламбера: "Если к заданным (активным) силам, действующим на точки механической системы, и реакциям наложенных связей присоединить силы инерции, то получится уравновешенная система сил".Механизм второго класса, образован путем последовательного присоединения к механизму первого класса (1,4), механизма II-го класса (2,3).Для определения уравновешивающего момента методом Жуковского перенесем все силы, что действуют на механизм, на план линейных скоростей, повернутый на чертеже на 90? вокруг полюса, и составим уравнение суммы моментов относительно полюса плана скоростей.Определение геометрических параметров зубчатых колес и зацепления проводим по исходным данным: m=4 мм; z1=13, z2=24; Параметры исходного контура: Коэффициент смещения исходного контура для первого и второго колес Х1 и Х2 выбираются по таблице: Х1=0,543 и Х2=0,457. Угол (выбираем из таблицы) cos =0,8976 радиусы начальных окружностей: межосевое расстояние: радиусы окружностей впадин: высота зуба определяется из условия, что в неравносмещенном и нулевом зацеплениях радиальный зазор равен с*m: радиусы окружностей вершин: толщина зубьев по делительной окружности: Все нижеперечисленные параметры вычисляются только для неравносмещенного зацепления. Толщина зубьев по основной окружности: толщина зубьев по начальной окружности: Шаг по начальной окружности: толщина зубьев по окружностям вершин: коэффициент перекрытия: 3.2 Вычисление контрольных размеров, которые проставляются на чертежеПолагая, что рабочие поверхности зубьев проэктируемых колес подвергнуты термообработке, предъявляем следующие требования к их толщине по окружности вершин: Зубья не заострены. Зуб считается подрезаным, если в процессе нарезания срезается часть эвольвенты у ножки зуба.Отложив в выбранном масштабе межосевое расстояние проводим начальные окружности, основн
План
Содержание
1. Кинематическое исследование стержневого механизма
1.1 Структурный анализ механизма
1.1 Построение плана механизма
1.2 Построение плана скоростей для нулевого положения
1.3 Построение плана ускорений для нулевого положения
1.4 Построение плана скоростей для заданного положения
1.5 Построение плана ускорений для заданного положения
2. Силовой анализ стержневого механизма для заданного положения
1.5 Определение уравновешивающего момента по методу Бруевича
1.6 Определение уравновешивающего момента по правилу Жуковского
3.2 Вычисление контрольных размеров, которые проставляются на чертеже
3.3 Проверка качества зубьев
3.4 Построение эвольвентного зацепления
3.5 Синтез планетарного редуктора и определение угловых скоростей звеньев редуктора аналитическим методом
3.6 Кинематическое исследование редуктора
Вывод
Список литературы
1. Кинематическое исследование стержневого механизма
1.1 Структурный анализ механизма
Вывод
В данном курсовом проекте было выполнено кинематическое и силовое исследование рычажного механизма. Погрешность в определении уравновешивающего момента методом Жуковского и методом Бруевича составила 4,7%.
Был выполнен синтез эвольвентного зубчатого зацепления и планетарного механизма, построено эвольвентное зацепление. Также были подобраны числа зубьев колес планетарной передачи на ПК и выполнено кинематическое исследование зубчатого редуктора двумя методами. Погрешности в определении угловых скоростей составили: ?
?
?
?
Список литературы
1. Методические указания по проектированию и динамическому анализу механизмов/ Кондрахин П.М., Гордиенко Э.Л., Кучер В. С., Мазуренко В.В., Стойко В.П., Мешков В.А., Чуйченко В.А. - Донецк: ДОННТУ, 2005г. - 47с.
2. Методические указания по применению вычислительной техники в курсовом проектировании по ТММ для студентов механических специальностей/ Кондрахин П.М., Кучер В.С., Пархоменко В.Г., Гордиенко Э.Л. - Донецк: ДОННТУ, 1982г. - 44с.
3. Атоболевский И.И. Теория машин и механизмов. - М.: Наука, 1988. - 640 с.