Расчет зубчатых, рычажных и кулачковых механизмов - Курсовая работа

Выведем формулу передаточного отношения механизма через числа зубьев колес, а так как обе ступени механизма планетарные, то: ; Тогда диапазон возможных частот вращения вала электродвигателя будет следующим Используя таблицу 2.2 примем значение частоты вращения вала электродвигателя равным Произведем подбор числа зубьев всех колес с учетом условий соосности, соседства и сцепляемости. Так как в механизме присутствует двухвенцовый сателлит, то числа зубьев колес должны удовлетворять условиюПри проектировании пары необходимо исходить из условия получения передачи с наибольшей изгибной прочностью. Для выполнения условия необходимо, чтобы точка коэффициентов смещений колес находилась в зоне, примыкающей к линии выровненных удельных скольжений , удаляясь вдоль этой линии в направлении положительных значений .Угол зацепления Округлим его до целого числаНачальные диаметры Делительные диаметрыВеличина коэффициента перекрытия достаточна для нормальной работы передачи, поскольку превышает минимальную допустимую величинуЗаострение зубьев отсутствует, так как значение толщины зубьев превышает минимальную допустимую величину. Тогда При расчете величин моментов используем уравнение энергетического баланса для каждого из участков кинематической цепи. При положительных слагаемых уравнений, в случае учета потерь на трение, используем коэффициент полезного действия соответствующих участков. Определим знаки, так как передаточное отношение механизма со знаком плюс и чтобы данная система была равна нулю необходимо, чтобы моменты на входном и выходном валах были разного знака Так как , необходимо чтобы второе слагаемое было положительным, а это возможно если , значит , а Уравнение энергетического баланса для обращенного механизма 2-ой планетарной ступени гдеДлина звена DE Моменты инерции звеньев Определим углы рабочего и холостого хода Подберем длины звеньев рычажного механизма колесо зацепление рычажный толкатель Длина звена DE, учитывая соотношениеЧисло степеней свободы механизма по формуле ЧебышеваДля определения скоростей и ускорений точек на звеньях воспользуемся методам плановОпределим скорость точки А Масштабный коэффициент для векторов скоростей Скорость точки В2 где скорость точки А известна по величине и направлению, скорость перпендикулярно звену 2, скорость параллельно звену 2, а скорость точки В равно нулю. Определим скорость точки В2 Найдем скорость точки S2 из пропорции тогда Скорость точки S2Ускорение точки В2 где ускорение точки А известна по величине и направлению, ускорение точки В равно нулю, ускорение направлено по звену, перпендикулярно звену 2, ускорение параллельно звену 2, а ускорение повернуто на 90 градусов от направления по w2. Определим ускорение точки В2 Найдем ускорение точки S2 из пропорции тогда Ускорение точки S2 Аналогичным способом определим ускорение точки С2 Ускорение точки С где ускорение точки С2 известна по величине и направлению, ускорение параллельно звену 2, ускорение параллельно звену 6, а ускорение точки С6 и равны нулю.Для силового расчета механизма воспользуемся методом планов сил, «рычага Жуковского» и методом виртуальных перемещенийУравнение суммы сил действующих на группу (4,5). где сила инерции звена 4 равна сила тяжести равна сила инерции звена 5 сила тяжести равна сила полезного сопротивления равна Плечо силы R24 будет равно Уравнение суммы сил действующих на 5 звено Уравнение суммы моментов действующих на группу (2,3) относительно точки В где сила тяжести 2-го звена равна сила инерции этого же звена момент инерции момент инерции 3-го звена сила Уравнение суммы сил действующих на 3-ое звено Уравнение суммы моментов действующих на 3-е звено относительно точки В где момент инерции звена 3 равенФазовые углы поворота кулачка за время ускоренного подъема толкателя за время равномерного подъема за время замедленного подъема за время ускоренного опускания за время равномерного опускания за время замедленного опускания за время нижнего положения Минимальный радиус кулачка где перемещение и ускорение выбираются для одного и того же фазового угла.По построенным диаграммам движения толкателя в функции угла поворота кулачка - перемещений S, аналогов скорости и аналогов ускорений установили следующие соотношения а) б) в) Аналог скорости получим путем интегрирования и используя начальные условия где z - аргумент функции, безразмерная величина пропорциональная углу поворота кулачка и изменяющаяся на каждом участке диаграммы в предела [0,1].Построим окружность радиуса и смещаем центр окружности на величину эксцентриситета Разделим ее на части в соответствии с делениями на оси абсцисс диаграммы перемещений. Деления нумеруются в направлении, противоположном направлению движения кулачка. Через деления проводим радиальные прямые и вдоль них откладываем от окружности радиуса наружу отрезки, изображающие на диаграмме величины перемещений толкателя от оси S0. Через полученные точки А0, А1, А2 и т.д.

СОДЕРЖАНИЕ

1. зубчатый механизм

1.1 Подбор чисел зубьев колес

1.3 Геометрический расчет зубчатой пары Z5 и Z6

1.3.1 Подбор коэффициентов смещения колес

1.3.2 Геометрические параметры зацепления

1.3.3 Определение геометрических размеров колес

1.3.4 Проверка качества зацепления по геометрическим показателям

1.3.5 Проверку на отсутствие заострения

2. Рычажный механизм

2.1 Структурный анализ механизма

2.2 Кинематический анализ рычажного механизма

2.2.1 План скоростей

2.2.2 План ускорений

2.3 Силовой расчет рычажного механизма

2.3.1 Определение инерциальных сил и моментов

2.3.2 Метод планов сил

2.3.3 «Рычаг» Н.Е. Жуковского

3. Кулачковый механизм

3.1 Закон движения толкателя

3.2 Определение наименьшего размера кулачка

Список литературы

1. Зубчатый механизм

Исходные данные: Продолжительность рабочего цикла агрегата: Модуль зубчатых колес: Механизм состоит из двух планетарных ступеней

Известно также, что 1.1 Подбор чисел зубьев колес