Проектирование механизмов поперечно-строгального станка - Курсовая работа

Строгание осуществляется резцом, закрепленным в резцовой головке, которая возвратно-поступательно движется совместно с ползуном 5. Для перемещения ползуна используется кулисный механизм с качающийся кулисой, состоящий из кривошипа 1, камня 2, шатуна 4 и ползуна 5. Электродвигатель через планетарную передачу и одноступенчатую зубчатую передачу приводит в движение кривошип кулисного механизма. На одном валу с зубчатым колесом насажен кулачек, который приводится в движение толкатель, связанный с механизмом смазки станка.Механизм содержит пять подвижных звеньев: 1-кривошип, 2-камень, 3-кулиса, 4-шатун, 5-ползун. Звенья соединены семью кинематическими парами: вращательные , , , , ; поступательные , . Степень подвижности механизма где n - число подвижных звеньев;Неизвестные размеры кривошипа и кулисы определяем в крайних положениях механизма. Угол размаха кулисы: Размер кулисы: Длину определяем из соотношения длин: Размер кривошипа: Длину определяем из соотношения длин: Масштабный коэффициент длин: Длину звена выбираем конструктивно и принимаем равным 318 мм. Скорость точки А кривошипа: Масштабный коэффициент скоростей: Система векторных уравнений скоростей точки А : Значения скоростей берем с плана скоростей. Абсолютная величина скорости точки В: Скорость точки С определим, решая совместно систему: Абсолютная величина скорости точки С: Пример расчета скорости выполнил в первом положении механизма.A определяем, решая совместно систему: Значение кориолисового и нормального ускорений: Вектора кориолисового и нормального ускорений на плане ускорений: Значение ускорения точки на плане ускорений: По свойству подобия определяем ускорение точки В: ; Система уравнений ускорения точки С, соединяющей 4 и 5 звено: Нормальное ускорение: Вектор нормального ускорения на плане ускорений: Значение ускорения точки С на плане ускорений: Пример расчета ускорений выполнен для первого положения механизма.Диаграмма перемещения S-t строится, используя полученную из плана механизма траекторию движения точки С.Угловые скорости и ускорения звеньев механизма определяем в 1-ом положении.Расчет ведется для первого положения кулисы: В проекциях на координатные оси: Поделим второе уравнение на первое: Передаточное отношение U31: Передаточная функция ускорений U’31: Угловая скорость кулисы: Угловое ускорение кулисы: Скорость центра масс кулисы Решая совместно два уравнения находим sin?4: Дифиринцируем уравнения (1) по параметру ?1: (2) где и - соответствующие передаточные отношения. Передаточное отношение U43 и угловая скорость ?4: Передаточное отношение U53: Дифференцируем уравнение по параметру ?3: (3) где и Из второго уравнения системы (3) определяем U’43: Из первого уравнения системы (3) находим U’53: Скорость и ускорение точки С выходного звена: Составляем программу на VBA для расчета оставшихся позиций: l0=0.194м; repeat w3:=w1*((sqr(l1) l0*l1*sin(f1))/(sqr(l1) sqr(l0) 2*l0*l1-*sin(f1))); Уравнение равновесия диады 4-5: Уравнение содержит три неизвестных, поэтому составляем дополнительно уравнение моментов сил: Теперь уравнение содержит две неизвестных, поэтому решается графически.Составляем уравнение равновесия сил кривошипа: Уравнение равновесия содержит две неизвестных, поэтому графически оно решается. План скоростей, повернутый на , нагружаем силами, которые переносим с механизма параллельным переносом в соответствующие точки плана скоростей.Потери мощности на трение в поступательных кинематических парах: Потери мощности на трение во вращательных кинематических парах: где R - реакция в кинематической паре,H; коэффициент трения приведенный;Кинетическая энергия механизма равна сумме кинетических энергий звеньев, составляющих механизм, и рассматривается для первого положения механизма. где-момент инерции кулисы, За звено приведения принимаем кривошип. Исходные данные: число зубьев шестерни: число зубьев колеса: модуль зубчатых колес: Нарезание зубчатых колес производится инструментом реечного типа, имеющего параметры: - коэффициент высоты головки зуба Суммарное число зубьев колес: поэтому проектирую равносмещенное зацепление. Делительно-межосевое расстояние: Начальное межосевое расстояние: Угол зацепления: Высота зуба: Коэффициент смещения: Высота головки зуба: Высота ножки зуба: Делительный диаметр: Основной диаметр: Диаметры вершин: Диаметр впадин: Толщина зуба: Делительный шаг: Основной шаг: Радиус галтели: Коэффициент перекрытия: Коэффициент перекрытия, полученный аналитически: Масштабный коэффициент построения зацепления: Расчет равносмещенного эвольвентного зубчатого зацепления на ЭВМ Worksheets(2).Cells(10, 2) = a Worksheets(2).Cells(11, 2) = hчисло зубьев шестерни: число зубьев колеса: Схема толкателя Графическим интегрированием по методу хорд получим из графика V-t график S-t, а с помощью метода графического дифференцирования из графика a-t - график V-t. График a-V, a-S, V-S получим методом исключения общего переменного. Графики ?(s), a(s), a(?) получаю методом исключения общего переменного параметра t. Частота вращения кулачка:

Содержание

1. Синтез рычажного механизма

1.1 Структурный анализ механизма

1.2 Определение недостающих размеров

1.3 Определение скоростей точек механизма

1.4 Определение ускорений точек механизма

1.5 Диаграмма движения выходного звена

1.6 Определение угловых скоростей и ускорений

1.7 Определение ускорений центров масс звеньев механизма

1.8 Аналитический метод расчета

2. Силовой анализ рычажного механизма

2.1 Определение сил инерции

2.2 Расчет диады 4-5

2.3 Расчет диады 2-3

2.4 Расчет кривошипа

2.5 Определение уравновешенной силы методом Жуковского

2.6 Определение мощностей

2.7 Определение кинетической энергии и приведенного момента инерции механизма

3. Геометрический расчет зубчатой передачи, проектирование планетарного механизма

3.1 Геометрический расчет зубчатой передачи

3.2 Определение передаточного отношения планетарной ступени и подбор чисел зубьев колес

3.3 Определение частот вращения зубчатых колес аналитическим методом

4. Синтез и анализ кулачкового механизма

4.1 Построение кинематических диаграмм и определение масштабных коэффициентов

4.2 Построение профиля кулачка

4.3 Определение максимальной линейной скорости и ускорения толкателя

Список используемых источников

Поперечно-строгальный станок предназначен для строгания плоских поверхностей.

Строгание осуществляется резцом, закрепленным в резцовой головке, которая возвратно-поступательно движется совместно с ползуном 5.

Для перемещения ползуна используется кулисный механизм с качающийся кулисой, состоящий из кривошипа 1, камня 2, шатуна 4 и ползуна 5.

Электродвигатель через планетарную передачу и одноступенчатую зубчатую передачу приводит в движение кривошип кулисного механизма.

На одном валу с зубчатым колесом насажен кулачек, который приводится в движение толкатель, связанный с механизмом смазки станка.

1. Синтез и анализ рычажного механизма

Исходные данные: Сила полезного сопротивления

Ход ползуна

Коэффициент производительности

Отношение длин звеньев

Отношение длин звеньев

Сема механизма

Рис. 1 - Схема механизма