- •Проектирование и исследование механизмов сенного пресса
- •Исходные данные для проектирования
- •Указания
- •Исходные данные для построения механической характеристики пресса
- •1. Проектирование планетарного механизма и зубчатой передачи
- •1.1. Проектирование планетарного механизма
- •1.2. Проектирование зубчатой передачи
- •Синтез, структурное и кинематическое исследование рычажного механизма сенного пресса
- •2.7.Кинематические диаграммы движения точки в ползуна 3
- •3.4. Определение реакций в кинематических парах
- •3.5. Силовой расчёт входного звена
- •3.6. Определение уравновешивающей силы по методу
- •3.7. Определим процентное расхождение результатов
- •4. Расчёт маховика
- •4.3. Построение диаграммы приведённого момента инерции
- •4.4. Определение размеров махового колеса
- •5. Проектирование кулачкового механизма
- •5.1.Определяем масштаб схемы кулачкового механизма
- •Содержание
1.2. Проектирование зубчатой передачи
Проектирование проводим согласно рекомендациям [1, 4, 6, 7] с использованием программного модуля АРМ Trans [5, 8].
Задано : Z5= ; Z6= ; m56 = мм;= .
Имеем .
По таблице В. Н. Кудрявцева [6] согласно числам зубьев находим коэффициенты относительного смещения:
Z5= , Z6= .
Х5= , Х6= .
Исходные данные, результаты расчетов геометрических параметров, показателей качества зацепления зубчатого цилиндрического эвольвентного прямозубого коррегированного зацепления и профили зубьев колес приведены в приложении.
Строим схему зацепления с использованием программы «shema.exe»
(смотри приложение).
Определяем масштаб построения
= мм/мм.
Показываем основные параметры передачи:
1) Из центров О1и О2размерными линиями показываем радиусы,,,,,,,,,. Отмечаем полюс зацепления Р, межосевое расстояниеи угол зацепления.
2) Показываем линии зацепления: теоретическую (N1N2) и практическую ().
Определяем коэффициент перекрытия по данным чертежа, используя линию практического зацепления
где Рb – шаг зацепления по основной окружности.
, где α – угол зацепления (смотри приложение).
мм;
мм – шаг зацепления по делительной окружности;
ab= мм – длина линии практического зацепления.
Расхождение результатов
.
Выводы:
Синтез, структурное и кинематическое исследование рычажного механизма сенного пресса
Проектирование кривошипно-ползунного механизма
Используя рекомендации [6] и исходные данные, определяем длины кривошипа ОА, шатуна АВ, положение точки S2на шатуне АВ:
OA = 15= м.
AB = OA= м.
AS= 0,35 AB = м.
Структурное исследование рычажного механизма
Определяем степень подвижности механизма по формуле Чебышева [1, 4, 7]:
W = 3n – 2p5– p4,
где n = 3 – число подвижных звеньев;
Р5= 4 – число кинематических пар 5-го класса;
Р4= 0 – число кинематических пар 4-го класса.
W= .
Определяем класс и порядок механизма. Для этого расчленим механизм на группы Ассура. Он состоит из одной группы Ассура II-го класса 2-го вида 2-го порядка (звенья 2, 3) и механизма I-го класса, состоящего из входного звена 1 и стойки 4.
В целом рассматриваемый механизм II-го класса.
I(0;1) → II(2;3) – структурная формула строения механизма.
Построение схемы механизма
Приняв на чертеже отрезок ОА= мм, находим масштаб схемы механизма
м/мм.
Масштабная длина шатуна
мм.
Положение точки S2на схеме определим по выражению
мм.
В принятом масштабе вычерчиваем схему механизма для 8 положений входного звена (см. лист 2).
Построение плана скоростей механизма
План скоростей строим для заданного положения № механизма (см. лист 2).
Построение начинаем от кривошипа ОА.
Угловую скорость кривошипа ОА найдём из формулы:
1/с.
Величина скорости точки А конца кривошипа определяется по формуле:
= м/с.
Она направлена перпендикулярно ОА в сторону вращения.
Построение плана скоростей группы Ассура II-го класса 2-го вида (звенья 2, 3) производим согласно векторному уравнению
,
где скорость точки В звена 2 во вращательном движении относительно точки А, направлена перпендикулярно оси звена АВ;
–скорость точки В ползуна 3, направлена вдоль оси ОВ.
Принимаем = мм – вектор скорости точки А.
Масштаб плана скоростей вычисляем по формуле:
Скорость точки s2определяем по правилу подобия. Так как на схеме АS2=0,35AB, то и отрезокas2на плане скоростей будет равен
as2 = 0,35ab = мм.
Найденную точку s2соединяем с полюсом p.
Истинное значение скорости каждой точки найдём по формулам:
м/c;
м/c;
м/c.
Определяем угловую скорость шатуна АВ
1/с.
Указываем направление ωВАна схеме механизма.
Проектирование механизма и определение скоростей его точек для 8 положений входного звена проводим также с использованием программного модуля АРМ Slider [5,8] (смотри приложение).
Полученные значения сводим в таблицу 2.1.
Значения скоростей точек звеньев кривошипно-ползунного механизма
Таблица 2.1
Номера положения механизма | |||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 | |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Определяем угловые скорости шатуна АВдля 8 положений с использованием АРМ Slider [5, 8] и сводим полученные значения в таблицу 2.2.
Значения угловых скоростей шатуна АВ
Таблица 2.2
|
Номера положения механизма | ||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 | |
, 1/c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Построение плана ускорений механизма
Построение плана ускорений проводим для заданного положения № механизма (см. лист 2).
Точка АзвенаОАбудет иметь только нормальное ускорение
оно направлено по звену ОА от точки А к точке О.
Принимаем мм – длину отрезка, изображающего на плане ускорений вектор нормального ускорения точкиАкривошипаОА.
При этом масштаб плана ускорений
.
Построение плана ускорений группы Ассура II класса 2-го вида (звенья 2,3) производим согласно векторному уравнению
,
где ускорение ползуна 3, направлено вдоль оси ОВ;
нормальное ускорение точки В шатуна АВ при вращении его вокруг точки А, направлено вдоль оси звена АВ от точки В к точке А.
касательное ускорение точки В шатуна АВ при вращении его вокруг точки А (величина неизвестна), направлено перпендикулярно к оси звена АВ.
Определяем масштабную величину
мм.
Точку s2на плане ускорений находим по правилу подобия, пользуясь соотношением отрезков. Так как на схеме механизма AS2= 0,35AB, то
as2 = 0,35ab = мм.
Численные значения ускорений точек В, S2, а также касательного ускорения найдём по формулам:
м/с2;
м/с2;
м/с2.
Определяем величину углового ускорения звена АВ
1/с2.
Указываем направление на схеме механизма.
Определение ускорений точки В звена 3 механизма для 8 положений производим с использованием программного модуля АРМ Slider [5, 8]. В результате расчетов для положения № механизма получили
= м/с2.
Сравнение результатов расчетов и построений
для положения № механизма
По планам скоростей и ускорений получили:
м/с;
м/с 2.
По результатам расчетов с использованием АРМ Slider имеем:
м/с;
м/с 2.
Расхождения составляют: