Построение плана сил для механизма первого класса (1-2)

План сил для механизма 1-2 строится аналогично плану сил для группы Ассура (2-3).

Построение рычага Жуковского

Сохраните все, что Вы начертили к этому моменту, нажатием кнопки «Сохранить» на верхней панели управления. Сверните ваш лист. Откройте первый лист КП, удерживая клавишу «Shift» выделите план скоростей.

На верхней панели управления нажмите «Копировать в буфер», закройте данный лист. Откройте второй лист КП.

Нажмите «Вставить из буфера», «Stop».

На странице «Редактирование» нажмите «Поворот», укажите точку Р (полюс), затем в окне «an» введите 90⁰, «Enter». В точках «А», «В», «S₂», «O» приложите соответствующие силы и реакции.

Построение диаграммы уравновешивающего момента

Выберите «Ввод горизонтального отрезка» на странице «Геометрические построения». На нижней панели инструментов введите в окне «ln» длину вертикальной оси, поместите ось на свободное место чертежа, «Enter».

Выберите «Ввод горизонтального отрезка». На нижней панели управления в окне «ln» введите длину горизонтальной оси. При помощи привязки «Точка на кривой» поместите фантом оси на вертикальную ось, «Enter».

На странице «Геометрические построения» на панели расширенных команд выберите «Разбиение отрезка». На нижней панели управления в окне «n» введите 12, «Enter», щелкните мышкой по горизонтальной оси, «Stop».

Выберите «Ввод отрезка» на странице «Геометрические построения», на нижней панели управления в окне «ln» введите длину отрезка для первого положения, «Enter», в окно «an» введите 90, «Enter». При помощи привязки «Ближайшая точка» поместите появившейся фантом прямой в точку под номером 1, «Enter».Аналогично строим для всех 12 положений.

На странице «Геометрические построения» выберите «Ввод кривой Безье», соедините все 12 отрезков, нажмите «Создать объект», «Stop».

Построение диаграммы реакций R₀₁ и R₃₂

Производится аналогично диаграмме уравновешивающего момента.

Построение годографа реакции R₀₃

Выберите вертикальный отрезок на странице «Геометрические построения», на нижней панели в окне «ln» введите длину вертикальной оси, «Enter», появившейся фантом оси поместите на свободное место чертежа , «Enter».

Выбираем «Горизонтальный отрезок», на нижней панели управления в окне «ln» введите значение длины между точками от 0 до 1, «Enter», появившейся фантом отрезка подводим к вертикальной оси, при срабатывании привязки «Точка на кривой» щелкните мышкой. Аналогично строим отрезки длиной от 0 до последующих точек.

На странице «Простановка размеров» выберите «Линия выноска». При помощи привязки «Ближайшая точка» щелкните мышкой в точке 1, в окне «р» введите координаты вектора R₀₃ для первого положения, «Enter». Аналогично строим вектора для остальных 12 положений.

Подписываем все построенные нами диаграммы, годографы и механизмы (подробнее в п. «Окончательное оформление плана»).

Нажимаем кнопку «Сохранить».

Заполнение рамки

Щелкните дважды «мышкой» на рамке вашего листа. В результате на рамке можно набрать с клавиатуры вашу фамилию и фамилию вашего преподавателя.

На верхней панели управления нажмите «Увеличить рамкой».

Появившейся крестик переместить в верхний левый угол рамки и нажмите левую «мышь» один раз. Затем переместите курсор в правый нижний угол рамки и нажмите левую «мышь».

Перед вами появится рамка в увеличенном виде на весь экран. Введите все необходимые данные.

Построение третьего листа

Открыть Компас – График. На панели инструментов щелчком левой клавиши мыши выбрать «новый лист».

В меню «Сервис»: «Параметры» – «Параметры листа» – «Формат» выбираем формат листа «А1» и расположение «Горизонтальное»; «Ok». На панели инструментов нажимаем «Показать все» (F9) – перед нами чистый лист.

На панели инструментов, в разделе «Размеры и технологические обозначения», нажатием левой кнопки мыши активизируем кнопку «Ввод текста». Щелчком левой кнопки мыши на листе создаём поле для ввода текста, в котором пишем название диаграммы. Затем на панели инструментов, в разделе «Геометрические построения» активизируем кнопку «Ввод отрезка» и отрезками рисуем координатные оси для графика. После делим горизонтальную ось на 12 равных частей. Для этого находим на боковой панели «Ввод точки» и, удерживая левую клавишу мыши, выбираем «Точки по кривой», затем в строке состояния в окне «Количество участков кривой» записываем «12», «Enter» и после, при помощи нажатия левой клавиши мыши выделяем горизонтальную прямую. На ней появляются 12 точек – «Stop».

Затем из этих точек, начиная с начала координат, откладываем вертикальные отрезки, равные взятым из распечатки значениям величин этого графика, взятым в выбранном масштабе. Построив отрезки, в разделе «геометрические построения» активизируем кнопку «ввод кривой Безье» и соединяем их крайние точки кривой. По окончанию построения кривой необходимо нажать кнопку «создать объект». Наконец, с помощью кнопки «ввод текста» подписываем названия осей абсцисс и ординат и нумеруем точки на оси абсцисс (от 0 до 12). Аналогично строятся все диаграммы на третьем листе.

Построение четвертого листа

К вычерчиванию зубчатой передачи приступают после выполнения расчетов ее геометрических параметров (вручную, по формулам, приведенным в табл. 1.2, либо по программе ТММ2).

Графические построения проводятся раздельно для зацеплений без смещения и со смещением в следующей последовательности (рис. 3.7). На одном листе формата А1 располагаются станочное, нулевое и зацепление со смещением.

Последовательность выполнения:

1. Выбирается масштаб построения таким образом, чтобы высота зуба h на чертеже была не менее 40+50 мм. При этом масштабный коэффициент

.

2. Пересчитываются все геометрические параметры зацепления r_факт (см. табл. 1.2) в чертежные размеры r_черт с учетом выбранного масштабного коэффициента

r_черт = r_факт / µ_r.

3. Выбирается положение центров О₁ и О₂ осей зубчатых колес Z₁ и Z₂. Рас­стояние между осями равно а_w . В ряде случаев (при большом Z₂) допускается рас­положение центра О₂ вне формата чертежа.

4. Из центров О₁ и О₂ проводятся окружности, радиусы которых соответствуют:

• начальным окружностям r_w1 и r_w2, касающимся в полюсе П;

• делительным окружностям r₁ и r₂ , расстояние между которыми равно воспринимаемому смещению у·m. Для передач без смещения ( х₁ = x₂ =0 ) делительные и на­чальные окружности совпадают;

• окружностям вершин r_a1 и r_a2, окружностям впадин r_{f 1} и r_{f 2}, расстояния между которыми равны радиальным зазорам с = с*·m;

• основным окружностям r_{b 1} и r_{b 2}.

Р и с. 3.7. Беззазорное зацепление

На боковой панели выбирается «Геометрия» – «вертикальная линия» – «отрезок» – на панели свойств задается длина расстояния O₁ и О₂ откладывается на вертикальной прямой.

Из точки О₁ проводятся дуги радиусом r_w1 ,r₁, r_a1, r_f1, r_b1 . Из точки О₂ проводятся дуги радиусом r_w2 ,r₂ ,r_a2 ,r_f2 , r_b2 . Для этого выполняются команды «Геометрия» – «дуга» – центр точка О₁ – на панели свойств радиус (устанавливается длина радиуса). Точку касания дуг радиусами делительных окружностей следует обозначить полюс зацепления.

5. Проводится линия зацепления N₁N₂ . Она должна проходить через полюс зацепления П под углом α_w к линии, перпендикулярной межосевой линии О₁О₂, и при этом быть касательной к основным окружностям r_b1 и r_b2. Положение точек N1 и N₂ в ряде случаев удобно определить из условия, что радиусы О₁N₁ и O₁N₁ образуют с линией зацепления N₁N₂ прямые углы.

6. Находится активный участок линии зацепления АВ. Точки А и В являются точками пересечения N₁ N₂ с окружностями вершин r_a1 и r_a2 .

Последовательность построения зуба в системе КОМПАС ЗD (рис. 3.8). Проводим вертикальную ось симметрии зуба. На оси выбирается произвольная точка, из которой будут проводиться дуги окружностей. Выполняем команды: «геометрия» – «вертикальный отрезок» – на панели свойств стиль «осевая» – «Stор».

Р и с. 3.8.Построение зуба

Для построения зуба используются расчётные значения толщины зуба S_i в зависимости от радиуса r_i получаемые по программе ТММ2, которые следует пересчитать с учётом масштаба. Последовательно проводим дуги радиуса r_i (i=1,2, 11) и откладываем на каждой дуге по обе стороны от оси симметрии соответствующую половину толщины зуба S/2. Команды: «Дуга», щелчком мышки указываем центр окружности, на панели свойств задаём радиус r_i – откладываем дугу – «Stoр». Построена дуга. Откладываем толщину зуба: «точка на заданном расстоянии по дуге» – на панели свойств ставим расстояние равное S_i/(2µ) и количество точек 1,щелчком мыши указываем дугу и начальную точку пересечения оси и дуги, затем щелкаем справа и слева от начальной точки-Stор.

Полученные точки соединяем эвольвентой с помощью кривой Безье. Соединяем эвольвенту е окружностью впадин переходной кривой. Для этого от основания эвольвенты до окружности впадин (r_f) проводят радиальный отрезок. Затем скругляют его с окружностью впадин, используя команду «округление» радиусом

ρ=0,25m (чертёжный размер ρ_ч=ρ/µ_r).

По окончанию построения зуба: удаляем вспомогательные окружности и вспомогательные кривые и точки, при помощи команды «редактор» – «удалить» – «вспомогательные кривые и точки».

Построение фрагмента из 3-х зубьев для шестеренки z₁. На чертеже должно быть построено не менее 3-х зубьев (рис. 3.9).

Р и с. 3.9.Фрагмент из 3-х зубьев

Строятся еще два зуба по окружности, оси которых повёрнуты по отношении к оси симметрии первого на углы равные θ=360/z, где z-число зубьев колеса. Для этого выделяем полученный зуб, копируем его вместе с осью симметрии и при помощи команды «редактирование» – «поворот» поворачиваем на рассчитанный угол вокруг точки О₁. При построении нужно следить, чтобы зубцы шестерёнки располагались между окружностями вершин и впадин.

Построенный фрагмент из 3-х зубьев шестеренки Z₁ копируется: «выделить рамкой» – «копировать» – «вставить». Шаблон фрагмента перемещаем так, чтобы средний зуб боковой поверхностью коснулся точки П. Панель «редактирование» – команда «сдвиг указанием». Причём, точка касания должна находиться на делительной окружности зуба. Затем фрагмент нужно повернуть вокруг точки так, чтобы ось симметрии зуба прошла через центр О₁. Для этого выполняются команды: панель «редактирование» – кнопка «поворот» – указывается центр вращения П и поворачивается ось симметрии – «Stор».

Аналогично строится зубчатое колесо Z₂ нулевого зацепления.

На рис. 1.10 приведён пример нулевого зацепления колёс Z₁ и Z₂.

Построение рабочих участков зуба (рис. 3.10). Строим рабочие участки профилей зубов, то есть те участки, которые участвуют в зацеплении. Чтобы найти эти участки, нужно на профиле шестерни найти точку, сопрягаемую с крайней точкой головки зуба колеса и наоборот. Для этого через точку из центра О₂ проводится дуга радиусом О₂ до пересечения с профилем зуба колеса, а через точкуиз центра О₁ дуга радиусом О₁ . Для того, чтобы выделить рабочие участки профилей зуба на расстоянии 1,5-2 мм проводятся линии, повторяющие профиль боковых поверхностей зубьев, и заштриховываются полученные области.

Построение станочного зацепления. На рис. 3.11 показано станочное зацепление с реечным ИПК (исходным производящим контуром) шестерни z₁.

Имеем следующие данные для проектирования зубчатой рейки: угол наклона прямолинейной части рейки α=20^˚; шаг Р=π·m.

Расчет размеров зубьев реечного ИПК проводится по следующим параметрам: высота основной части зуба равна где коэффициент высоты головки (ножки) зуба; радиальный зазор равен с*·m, где с*=0,25; радиус скругления от наклонной режущей грани к нижней граничной прямой равен , где .

Р и с. 3.10.Нулевое зацепление колесZ₁иZ₂

Строится горизонтальная делительная линия инструментальной рейки. Для этого на боковой панели выбираем кнопку «Геометрия» – «горизонтальная линия» – «отрезок» – на панели свойств «осевая». Через точку на этой линии проводится вертикальная ось.

От точки пересечения вправо и влево откладываются отрезки, равные 2,5Р, которые затем делятся на 5 равных частей. Выше и ниже на расстоянии и проводят горизонтальные линии. Через точки на делительной линии проводят отрезки, составляющие с вертикалью угол 20°, и формируют режущую кромку зубьев рейки. Изображается фрагмент зубчатой рейки из 3-х зубьев. Фрагмент из 3-х зубьев шестерёнки z₁, построенный ранее, вставляется в ИПК так, чтобы делительная прямая рейки и делительная окружность шестерёнки касались друг друга.

На рис. 3.11 представлено нарезание отрицательного, нулевого и положительного зубчатых колес.

Р и с. 3.11. Станочное зацепление, гдеc^*m– радиальный зазор;

хm–смещение инструмента;ym– укорочение зуба, нарезанного со смещением по отношению к нулевому

При назначении коэффициентов смещения для любой передачи должны быть выполнены следующие три условия: отсутствие подрезания зубьев; отсутствие заострения; непрерывность зацепления. Кроме того, выбранные коэффициенты смещения должны обеспечить оптимальные качественные показатели передачи (плавность хода, износостойкость, прочность).

Таблица 3.6