- •ВВеДение
- •1. Структурный и кинематический анализ механизма
- •1.1. Построение плана положений механизма
- •1.2. Графическое исследование механизма
- •1.3. Графоаналитическое исследование кинематических параметров механизма План скоростей
- •План ускорений
- •Проверка скоростей
- •Проверка ускорений
- •2. Кинетостатическое исследование механизма
- •Кинетостатический расчет ведущего звена
- •2.3.Рычаг н.Е. Жуковского
- •3.1. Построение картины зацепления открытой пары механизма
- •4.2. Построение профиля кулачкового механизма по заданным параметрам
- •Литература
- •5. Фролов к.В., Теория механизмов и машин:Учебник для втузов. -м.: Высшая школа, 1987, 496 с.
Кинетостатический расчет ведущего звена
Строим ведущее звено в масштабе , прикладываем реакцию опоры . Прикладываем уравновешивающий момент к звену ОА.
Составляем уравнения моментов всех сил действующих на звено относительно точки О:
;
.
Составляем векторное уравнение равновесия всех сил, действующих на ведущее звено:
;
.
В выбранном масштабе сил строим план сил, указанных в уравнении. Из плана сил определяем :
2.3.Рычаг н.Е. Жуковского
Уравновешивающий момент определяется методом рычага Жуковского. Для того чтобы построить рычаг Жуковского, поворачиваем план скоростей в любую сторону на 90 и параллельно перенося наносим все активные силы действующие на механизм в соответствующих точках.
Составляем уравнения равновесия в форме моментов сил относительно полюса плана скоростей и определяем условный уравновешивающий момент МУр:
.
.
3 3. АНАЛИЗ ПРИВОДА МЕХАНИЗМА
3.1. Построение картины зацепления открытой пары механизма
Исходные данные: m=2; z1=13; z2=27; α=200;
Параметры нулевого колеса |
колесо z1 (+) коррекции |
колесо z2 (-) коррекции |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Из центров О1 и О2 проводим окружности, диаметры которых были определены выше:
- начальных окружностей, касающихся в полюсе Р;
- делительных окружностей;
- окружностей впадин;
Через точку Р проводим горизонтальную прямую ττ и к этой прямой под углом 200 строим линию зацепления NN, так же проходящую через точку P. Из точек О1 и О2 откладываем перпендикуляры к линии NN и в месте пересечений ставим точки А и В соответственно. Из точек О1 и О2 строим окружности эволют (основная окружность) радиусов О1А и О2В. На линии зацепления NN, отрезок АР делим на три равные части (А1, 12, 23, точка 3 совпадает с точкой Р), и в обратную сторону от точки А откладываем три отрезка той же длинны, что и на АР (А11, 1121 и 2131). Полученные точки 11, 21 и 31 проецируем на окружность эволют и соединяем с точкой О1. Достраиваем перпендикуляры к полученным отрезкам О1, О1 и О1. На перпендикуляре к О1 откладываем расстояние 11Р из точки , то же самое делаем и на двух других перпендикулярах, полученные точки соединяем прямой. Точки 1, 2, 3 так же проецируем на окружность эволют и проводим линию из точки Р, через точку до окружности впадин. Итак мы получили правую часть профиля зуба.
На начальной окружности от точки Р откладываем толщину зуба, равную и зеркально отображаем правую часть профиля зуба. Получаем профиль целого зуба колеса (+) коррекции. Аналогичным способом выстраиваем профиль зуба колеса (-) коррекции.
При вычерчивании картины зацепления 3 зубьев, используем длину шага между зубьями равную Р=πm.
3.2. Определение чисел зубьев планетарного редуктора по 4 условиям
Исходные данные: = 13
= 27
nдв = 1000 об/мин
nОА = 105 об/мин
Расчет планетарной передачи
Передаточные отношения:
общее передаточное отношение всего механизма;
передаточное отношение от водила к 4 колесу;
Принимаем
-
Условие передаточного отношения:
Из данной выше системы уравнений методом подбора находим числа зубьев колес:
z1=20, z2=30, z3=80
-
Условие соосности передачи. Для выполнения этого условия необходимо чтобы соблюдалось равенство:
3.3. Графическое исследование передаточного отношения привода
Графический метод исследования сводится к построению треугольников линейных скоростей каждого колеса. Для этого на вертикаль переносятся характерные точки схемы (О1, А, В, С, D, E, M) и откладывается отрезок pa соответствующий вектору скорости точки А колеса z1, в масштабе:
4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КУЛАЧКОВОГО МЕХАНИЗМА
Исходные данные:
Высота подъема толкателя h=0,055 м;
Предельный угол давления αmax=25° ;
Фазовый угол, соответствующий удалению толкателя φу=70°;
Фазовый угол, соответствующий верхнему выстою φвв=0°;
Фазовый угол, соответствующий приближению толкателя φв=70°;
Закон движения толкателя: закон прямоугольника.
4.1. Графическое исследование закона движения толкателя
Представляем оси координат для графиков перемещений, скоростей и ускорений с расчетом масштабов:
Масштаб оси абсцисс графика перемещений толкателя:
где -рабочий угол;
(0-12) – длина масштабного отрезка (мм) по оси абсцисс, включающего фазовые углы φу, φвв и φв.
Масштаб оси ординат графика S(φ):
где h – максимальная высота подъема толкателя, м;
- максимальная высота подъема толкателя на графике,, мм.
Масштаб оси ординат графика :
где OP=1/µφ –полюсное расстояние, следовательно:
Масштаб оси ординат графика :
, а так как OP=1/µφ , то
На графике перемещений откладываем известные углы: φу, φвв, φв. Проводим дифференцирование условного перемещения толкателя в виде прямой линии для определения амплитуды ускорения.
Затем, интегрируя закон ускорения, получаем графики аналога скорости толкателя и истинное перемещение толкателя по фазовым углам.
Строим график перемещения и скорости, из которых, зная угол давления, определяем Rн.ш. .