Синтез эпициклического механизма

 

Даны числа зубьев звеньев:

 

 

Рисунок 5.1 – Схема сложного механизма

 

1. Выделим из состава сложного зубчатого механизма планетарный механизм (рис. 5.2).

 

 

Рисунок 5.2 – Схема планетарного механизма

 

Заданная схема четырехколесного механизма имеет сателлит 4, два солнечных колеса 5 и 6 и водило Н.

2. Из условия соосности определяем число зубьев .

                                                                         (5.1)

3. Определяем число сателлитных блоков для планетарной передачи. Условие, при котором сателлиты не будут задевать друг за друга, называется условием соседства.

Максимальное число сателлитов определяется условием отсутствия касания окружности вершин зубьев двух соседних сателлитов (рис. 5.3):

 

 

Рисунок 5.3 – К расчету количества сателлитов

 

Из треугольника  следует, что

;                                                                 (5.2)

                                                                           (5.3)

Обозначим число сателлитов через , тогда угол

Радиус окружности вершин зубьев сателлитов

                                                                           (5.4)

Получим  

                                                          (5.5)

После сокращения на модуль, найдем

                                                                (5.6)

Откуда

Следовательно,

Минимальное число сателлитов при этих условиях равно 4.

Условие сборки: k должно удовлетворять условию сборки, которое заключается в том, что при установке одного сателлита остальные займут строго определенные положения. Поэтому зубья следующих сателлитов могут не совпасть с впадинами одного из солнечных колес и дальнейшая сборка будет невозможна.

Для того, чтобы обеспечить условие сборки, необходимо и достаточно, чтобы сумма солнечных колес была кратна числу сателлитов.

.

Условие сборки выполняется.

4. Найдем передаточное число планетарной передачи:

                                                (5.7)

Передаточное число всего механизма

                                              (5.8)

5. Определяем угловую скорость ведомого звена 6

                                                                           (5.9)

6. Определяем скорости точек начальных окружностей ведущего и ведомого колес

Определяем ускорения точек начальных окружностей ведущего и ведомого колес

7.  Определяем делительные диаметры колес

                                                                                       (5.10)

6. Вычерчиваем кинематическую схему планетарного редуктора (рис. 5.4).

 

 

Рисунок 5.3 - Планетарный механизм

Эвольвентное зацепление

 

Числа зубьев:

Z₁=35

Z₂=39

Модуль m=10 мм

Диаметры делительные

                                                                                         (6.1)

d₁= мм

d₂= мм

Диаметры вершин зубьев

                                                                          (6.2)

d_a1= мм

d_a2= мм

Диаметры впадин зубьев

                                                                                (6.3)

d_f1= мм

d_f2= мм

Шаг зацепления

                                                                                       (6.4)

Pt= мм

Ширина зуба по хорде делительной окружности

                                                                                  (6.5)

St= мм

Высота зуба

                                                                              (6.6)

Определяем масштаб построения

                                                                        (6.7)

Радиусами r₁ u r₂ из центров О₁ и О₂ проводим дуги делительных окружностей, соприкасающихся в точке W, называемой полюсом зацепления. Через эту точку проводим общую касательную tt.

Через полюс W под углом к касательной tt проводим линию зацепления NN. Из центров О₁ и О₂ опускаем перпендикуляры O₁N₁ и O₂N₂ на линию зацепления. Отрезок N₁N₂– теоретическая линия зацепления.

Из центров О₁ и О₂ радиусами O₁N₁ и O₂N₂ проводим дуги основных окружностей.

Строим эвольвенты, которые описывает точка W, лежащая на прямой N₁N₂. (Эвольвента- это кривая переменного радиуса, описываемая точкой W прямой линии, перекатываемой по основной окружности без скольжения.

При построении эвольвенты отрезок WN₁ разбиваем на четыре равные части и из точки 3 радиусом 3-W проводим дугу до пересечения с основной окружностью в точке W₁. В этом случае дуга N₁W₁ равна отрезку N₁W. После этого на прямой WN₁ вниз от точки N₁ откладываем отрезки N₁5, 56, 67, равные отрезкам W1, W2, W3.

Из точек 1’, 2’, 3’, 4’ проводим перпендикуляры к соответствующим радиусам O₁1, O₁2, … (или касательные к основной окружности в точках 1’, 2’, 3’..). На этих перпендикулярах откладываем отрезки 1’1’’, 2’2’’, 3’3’’, соответственно равные отрезкам 1W, 2W, 3W.

Соединяя последовательно точки W1, 1’’, 2’’, 3’’ … плавной кривой, получим эвольвенту для первого колеса.

Таким же образом строим эвольвенту для второго колеса.

Строим окружности вершин обоих колес. Строим окружности впадин обоих колес. Сопряжение радиальной прямой с окружностью впадин осуществляется радиусом .

От полюса зацепления по делительным окружностям откладываем отрезки, равные половине ширины зуба. Соединив их с центрами колес, получим оси симметрии зубьев.

Симметричные профили строим путем переноса размеров через оси симметрии зуба по концентрическим окружностям, приведенным из центров колес.

Ширина зуба по хорде делительной окружности

Определяем коэффициент перекрытия.

                                                                (6.8)

Аналитически:

         (6.9)

Коэффициент удельного давления

                                                   (6.10)

Коэффициенты скольжения

                       (6.11)

                    (6.12)

 

 

Выводы

 

В данном курсовом проекте получены следующие основные результаты:

1. Проведен кинематический и кинетостатический анализ плоского рычажного механизма.

2. Проведен динамический анализ плоского рычажного механизма и выполнен синтез маховика.

3. Выполнен кинематический анализ и синтез кулачкового механизма.

4. Выполнен синтез эпициклического механизма, включая обеспечение условий соосности, соседства и сборки.

5. Построено эвольвентное зацепление.

 

По результатам расчетов выполнены графические документы:

1. Кинематический анализ плоского рычажного механизма (формат А1).

2. Кинетостатический анализ плоского рычажного механизма (формат А1).

3. Динамический анализ плоского рычажного механизма (формат А1).

4. Кинематический анализ и синтез кулачкового механизма (формат А2).

5. Эвольвентное зацепление (формат А2).

 

 

Литература

 

1. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. – М.: Наука, 1988. – 638 с.

2. Левитский Н.И. Теория механизмов и машин: Учеб. пособие для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1990. – 592 с.

3. Озол О.Г. Теория механизмов и машин. – М.: Наука, 1984. – 432 с.

4. Попов С.А. Курсовое проектирование по теории механизмов и механике машин: Учеб. пособие для втузов / С.А. Попов, Г.А. Тимофеев; Под ред. К.В. Фролова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2002. – 411 с.

5. Теория механизмов и механика машин: Учеб. для втузов / К.В. Фролов, С.А. Попов, А.К. Мусатов и др.; Под ред. К.В. Фролова. – 3-е изд., стер. – М.: Высш. шк., 2001. – 496 с.

6. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Теория механизмов и машин» (для студентов специальностей 7.090214 “Подъемно- транспортные, строительные, дорожные, мелиоративные машины и оборудование” и 7.090258 „Автомобили и автомобильное хозяйство” очной формы обучения) / Сост.: В.П. Мельник, Н.А. Юрченко, А.Н. Клен – Макеевка: ДонНАСА, 2006. – 112 с.

⇐ Предыдущая12345

Поделиться: