- •Введение
- •1 Основные понятия и определения. Классификация механизмов
- •1.1 Основные понятия и определения
- •1.2 Кинематические пары и их классификация
- •1.3 Кинематические цепи и их классификация
- •1.4 Структурные, кинематические и конструктивные схемы механизмов
- •1.5 Общая классификация механизмов
- •1.5.1 Механизмы, преобразующие вид движения
- •1.5.2 Механизмы, преобразующие параметры движения
- •2 Анализ рычажных механизмов
- •2.1 Структурный анализ
- •2.2 Кинематический анализ
- •2.2.1 Основные кинематические характеристики механизмов
- •2.2.2 Цели, задачи и методы кинематического анализа
- •2.2.3 Графический метод дифференцирования (метод кинематических графиков)
- •2.2.4 Метод планов скоростей и ускорений
- •2.2.5 Понятия об аналитических методах
- •2.3 Силовой анализ
- •2.3.1 Задачи и методы силового анализа
- •2.3.2 Определение внешних сил
- •2.3.3 Трение в кинематических парах
- •2.3.4 Механический КПД машины
- •2.3.5 Определение сил реакций в кинематических парах
- •2.3.6 Кинетостатика ведущего звена (рисунок 2.54)
- •2.3.7 Определение уравновешивающей силы методом Жуковского
- •3 Анализ зубчатых механизмов
- •3.1 Основной закон зацепления (теорема Виллиса)
- •3.2 Теория эвольвенты
- •3.4 Основные параметры эвольвентных зубчатых колес
- •3.5 Способы изготовления зубчатых колес
- •3.6 Основные параметры зубчатой пары
- •3.7 Построение картины внешнего эвольвентного зацепления
- •3.8 Качественные показатели зацепления
- •3.9 Блокирующий контур
- •3.10 Кинематический анализ механизмов передач
- •3.10.1 Аналитический метод
- •3.10.2 Графоаналитический метод
- •3.11 Силовой анализ передач
- •4 Анализ кулачковых механизмов
- •4.1 Общие сведения
- •4.2 Силовой анализ
- •5 Синтез рычажных механизмов
- •5.1 Структурный синтез
- •6 Синтез планетарных механизмов
- •7 Синтез кулачковых механизмов
- •7.1 Графический метод
- •7.1.1 Законы движения ведомого звена
- •7.1.3 Определение основных размеров кулачкового механизма
- •7.1.4 Построение профиля кулачка
- •7.2 Аналитический метод
- •7.2.1 Аналитическое описание закона движения толкателя
- •7.2.2 Определение основных размеров кулачка
- •7.2.3 Построение центрового профиля кулачка
- •7.2.4 Определение радиуса ролика
- •7.2.5 Построение конструктивного профиля кулачка
- •8. Динамика машин с жесткими звеньями
- •8.1 Определение масс и моментов инерции звеньев
- •8.2 Приведение масс
- •8.3 Приведение сил
- •8.4 Режим работы машины
- •8.5 Уравнение движения
- •8.6 Неравномерность хода машинного агрегата
- •8.7 Расчет маховика без учета характеристик приводного электродвигателя
- •8.8 Динамика машин с учетом характеристик приводного электродвигателя
- •9 Динамика машин с учетом упругости звеньев
- •9.1 Структура динамического расчета
- •9.2 Динамические модели
- •9.3 Математические модели
- •9.4 Решение уравнений движения
- •9.5 Оптимизация колебательного процесса
- •10 Уравновешивание и виброзащита машин
- •10.1 Уравновешивание машин
- •10.1.1 Уравновешивание вращающихся звеньев
- •10.1.2 Уравновешивание плоских рычажных механизмов (циклических механизмов)
- •10.2 Виброзащита машин
- •10.2.1 Виброгашение
- •10.2.2 Виброизоляция
- •11 Манипуляторы и промышленные роботы
- •11.1 Виды манипуляторов и промышленных роботов
- •11.2 Структура и геометрия манипуляторов
- •11.3 Кинематика манипуляторов
- •12 Синтез системы управления механизмами машины-автомата
- •12.1 Тактограмма движения
- •12.2 Таблица включений (таблица 12.2)
- •12.3 Составление формул включения и их упрощение
- •12.4 Построение системы управления на пневматических элементах
- •12.5 Построение системы управления на электрических элементах
- •Список использованных источников
Коэффициент перекрытия аналитически
e a |
= |
tgα a1 − tgα w |
+ |
tgα a2 − tgα w |
, |
|
|
||||
|
|
t 1 |
t 2 |
где α a1 и α a2 углы профиля зуба на окружности вершин, определяемые из соотношения
cosα |
a1 |
= |
dв1 |
, |
||
da1 |
||||||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
cosα |
a2 |
= |
dв2 |
|
; |
|
da2 |
|
|||||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
τ1, τ2 - угловые шаги зубчатых колес
τ1 = 2π , z1
τ2 = |
2π . |
|
z2 |
3.9 Блокирующий контур
Зависимость геометрических параметров и качественных показателей передачи от коэффициентов смещения наиболее наглядно можно показать с помощью кривых, построенных для каждого конкретного сочетания чисел зубьев Z1 и Z2 в плоской системе координат Х1 и Х2.
Здесь каждая зубчатая пара с определенными значениями коэффициентов смещения изображается единственной точкой. Нулевой передаче с коэффициентами смещения Х1 = Х2 = 0 соответствует начало координат (рисунок 3.17).
Точка Б соответствует положительной передаче с положительными смещения обоих колёс.
Точка В – отрицательной передаче с отрицательными коэффициентами смещения.
Каждому значению коэффициента суммы смещений Xå = X1 + X2 следовательно каждому углу зацепления α W соответствует прямая, пересекающая оси координат под Ð 45o . Прямая, проходящая через начало координат, соответствует равносмещенным передачам с углом α W = α .
Выше нее располагается область передач с Xå > 0 и α W > α ниже – область передач с Xå < 0 и α W < α .
Х2 |
Xå |
> 0 |
|
α W > α |
|
- Х1 |
Б |
Х1 |
В
Xå < 0
αW < α .
Рисунок 3.17
Не все точки координального поля можно использовать для реальных
задач.
При некоторых значениях Х1 и Х2 могут проявится факторы, нарушающие правильность зацепления (интерференция зубьев, уменьшение
коэффициента перекрытия до ε a < 1,0 заострение зубьев, подрезание и срезание зубьев).
Предельным значениям каждого из этих факторов в системе координат (Х1 Х2) соответствует определенная линия (график), отделяющая область допустимых значений Х от области недопустимых.
Совокупность графиков, построенных по предельным значениям показателей зацепления, выделяет на плоскости коэффициентов смещений Х1 и Х2 область допустимых значений этих коэффициентов. Контур, выделяющий эту область, называется блокирующим контуром.
Образец блокирующего контура для чисел зубьев Z1 = 20 Z2 = 28 на рисунке 3.18 штриховка на линиях контура выделяется область недопустимых значений граничных линий.
Рисунок 3.18
Граничные линии блокирующего контура:
2- линия граница интерференции на ножке зуба второго колеса, т.е. зубья накладываются друг на друга, головка 1 пересекается с ножкой 2;
3 - линия подрезания эвольвентного профиля 1 колеса;
4- линия предельного коэффициента перекрытия;
5 - граница интерференции на ножке зуба первого колеса;
6 - линия подрезания эвольвентного профиля 2 колеса;
7- граница заострения зуба на первом колесе.
Зона А – зона полюсных передач, где касание профилей происходит по обе стороны от полюса зацепления.
Зона Б – зона внеполюсных передач, где касание профилей происходит по одну сторону от полюса зацепления и зуб одного колеса имеет только головку, с другого – только ножку.
Линии блокирующего контура являются безусловными границами, вне которых передача существовать не может.
Внутри контура могут быть нанесены линии условных границ. соответствующие определенным значениям качественных показателей зацепления:
1.α и δ - линии, определяющие равную прочность зуба на изгиб, α - при ведущем колесе – 1; δ - при ведущем колесе – 2.
2.ε α = 1,2 - рекомендуемое значение коэффициента перекрытия.