- •Теорія механізмів і машин
- •Лекції з курсу “Теорія механізмів і машин”
- •Лекція 16 планетарні механізми
- •Лекція 1 загальні відомості значення і зміст курсу теорії механізмів і машин
- •1) Структурний аналіз;
- •2) Кінематичний аналіз;
- •3) Динамічний аналіз.
- •Деякі відомості з історії розвитку науки про машини
- •Механізм
- •Основна література
- •Лекція 2 структура і класифікація механізмів кінематичні пари та їх класифікація
- •Кінематичні ланцюги та їх класифікація
- •Кінематичні з'єднання
- •Структурна формула п.Л.Чебишова.
- •Зайві ступені вільності і умови зв'язку
- •Заміна вищих кінематичних пар нижчими
- •Лекція 3 основний принцип утворення механізмів
- •Структурні групи плоских механізмів задовольняють умову
- •Структурна класифікація плоских механізмів
- •Структурні групи і механізми II класу
- •Структурні групи і механізми III класу
- •Структурні групи і механізми IV класу
- •Приклади структурного аналізу плоских механізмів
- •Лекція 4 кінематичне дослідження механізмів задачі і методи кінематичного дослідження механізмів
- •Плани швидкостей
- •План прискорень
- •Плани швидкостей і прискорень кулісного механізму
- •Підставивши (5.9) у (5.8), одержимо
- •Метод засічок
- •Побудова діаграм переміщення
- •Дослідження руху механізмів методом кінематичних діаграм
- •Метод хорд
- •1) Зростанню ординат кривої, що диференціюється, відповідають додатні значення ординат диференціальної кривої, а зменшенню — від'ємні значення;
- •2) При максимумі кривої, що диференціюється, диференціальна крива переходить через нуль від додатних значень ординат до від'ємних, а при мінімумі — від від'ємних значень ординат до додатних;
- •3) Точці перегину кривої, що диференціюється, відповідає максимум або мінімум на диференціальній кривій. Аналітитчне дослідження кінематики механізмів
- •Лекція 7
- •Силовий розрахунок плоских механізмів
- •Без урахування сил тертя
- •Основні задачі силового розрахунку
- •Статична визначеність структурної групи
- •Методика і порядок силового розрахунку механізмів
- •Силовий розрахунок групи II класу і виду
- •Силовий розрахунок механізму і класу
- •Рівняння (7.5) набуває вигляду:
- •Лекція 8 зведення сил і моментів сил
- •Підставивши вирази (8.2) у рівняння (8.1), дістанемо:
- •Підставляючи рівність (8.4) і (8.5) у рівняння (8.1), знаходимо:
- •Зведення мас і моментів інерції
- •Лекція 9 рівняння руху механізму
- •При обертовому русі початкової ланки після зведення сил і мас маємо:
- •Режими руху механізму
- •Механічний коефіцієнт корисної дії
- •Коефіцієнт корисної дії машини
- •Послідовне з'єднання механізмів
- •Паралельне з'єднання механізмів
- •Лекція 10 важіль м.Є. Жуковського
- •Дослідження руху механізмів методом віттенбауера
- •Дослідження руху механізмів методом жуковського
- •Середня швидкість і коефіцієнт нерівномірності руху машини
- •Визначення коефіцієнта нерівномірності руху машини за допомогою кривої віттенбауера
- •Підставляючи у формулу (11.10) вирази (11.9), маємо:
- •Визначення моменту інерції маховика методом віттенбауера
- •Розв'язуючи рівняння (11.6) і (11.7) відносно і знаходимо:
- •Підносячи праві і ліві частини цих рівнянь до квадрата, записуємо
- •Підставляючи (11.22) у рівняння (11.10), знаходимо:
- •Визначення розмірів маховика
- •Якщо маса обода маховика практично може бути взята як
- •Регулятори швидкості
- •Лекція 13 передачі. Загальні відомості
- •Основні характеристики передач
- •Фрикційні передачі
- •Фрикційні передачі з гнучкими ланками
- •Зубчасті передачі. Загальні відомості
- •Типи зубчастих передач
- •Геометричні параметри циліндричного зубчастого колеса
- •Висота ділильної ніжки
- •Лекція 14 багатоланкові зубчасті механізми загальні відомості
- •1) Зубчасті механізми з нерухомими осями всіх коліс (такі передачі називають серіями зубчастих коліс);
- •2) Зубчасті механізми з рухомими осями окремих коліс (епіциклічні передачі, деколи — планетарні, важільно-зубчасті). Зубчасті механізми з нерухомими осями коліс
- •Ступінчаста зубчаста передача
- •Паразитна зубчаста передача
- •Лекція 15 зубчасті механізми з рухомими осями коліс
- •Диференціальні механізми
- •Комбіновані (багатоланкові) зубчасті механізми
- •Замкнуті диференціальні механізми
- •Графічне визначення передаточних відношень зубчастих механізмів
- •Лекція 15 зубчасті механізми з рухомими осями коліс
- •Диференціальні механізми
- •Комбіновані (багатоланкові) зубчасті механізми
- •Замкнуті диференціальні механізми
- •Графічне визначення передаточних відношень зубчастих механізмів
- •Лекція 16 планетарні механізми
- •Синтез планетарних механізмів
- •Вибір схеми планетарного механізму;
- •2) Вибір чисел зубів, що забезпечують задане передаточне відношення. Вибір схеми планетарного механізму
- •Вибір числа зубів планетарного механізму
- •2) Сусідство;
- •3) Можливість складання передачі;
- •4) Усунення підрізання й інтерференції зубчастих коліс та самогальмування передачі.
- •Склавши почленно залежності (16.9), після перетворень дістанемо
- •Лекція 17 основна теорема зубчастого зачеплення
- •Ковзання профілів зубів
- •Лекція 18 властивості і рівняння евольвенти кола
- •4. Евольвента починається на основному колі і завжди розташована за його межами.
- •Розв'язуючи це рівняння відносно θ, маємо
- •Теоретичні вихідний і твірний контури
- •Лекція 19 способи нарізання зубчастих коліс
- •Спосіб копіювання
- •Спосіб обкатки (огинання)
- •Геометричні та кінематичні умови існування передачі
- •1) Забезпечення плавності роботи зубчастої передачі;
- •2) Усунення підрізання зубів;
- •3) Усунення загострення зубів;
- •Коефіцієнт перекриття
- •Лекція 20 підрізання зубів
- •Загострення зубів
- •Інтерференція зубів
- •Лекція 21 кулачкові механізми
- •Загальні відомості
- •Основні типи кулачкових механізмів
- •Замикання ланок кулачкового механізму
- •Основні параметри кулачкових механізмів
- •Кінематичний аналіз кулачкових механізмів
- •Лекція 22 кінематичний синтез кулачкових механізмів
- •Графічний спосіб
- •Аналітичний спосіб
- •Зміщений кулачковий механізм з роликовим штовхачем Графічний спосіб
- •Аналітичний спосіб
- •Кулачковий механізм з роликовим коромислом Графічний спосіб
- •Аналітичний спосіб
- •Лекція 23 динамічний синтез кулачкових механізмів
- •Графічний спосіб
- •Аналітичний спосіб
- •Кулачковий механізм із загостреним або роликовим коромислом
- •Лекція 24 тертя і знос у машинах
- •Види тертя
- •Тертя ковзання
- •Кут і конус тертя
- •Тертя в поступальних кінематичних парах
- •Тертя на похилій площині
- •Ккд похилої площини
- •Лекція 25 тертя гнучкої ланки
- •Із співвідношення (25.3) і (25.4) випливає:
- •Тертя ковзання змащених тіл
- •Тертя кочення
- •На практиці інколи користуються умовною безрозмірною величиною
Висота ділильної ніжки
(13.18)
ділильної головки
(13.19)
повна висота зуба
(13.20)
де r, d — відповідно радіус і діаметр ділильного кола; ra, da — радіус і діаметр кола вершин; rf , df — радіус і діаметр кола западин.
Лінія 14 перетину бічної поверхні зуба з ділильною поверхнею (рис. 13.7, г) називається лінією зуба. Залежно від розташування лінії зуба відносно осі колеса, як уже зазначалось, розрізняють прямий зуб (прямозубі колеса), лінія якого лежить в осьовій площині зубчастого колеса, і косий зуб (косозубі або шевронні колеса), лінія якого є гвинтовою лінією сталого кроку.
Залежно від напрямку гвинтової лінії косозубі колеса можуть бути правими або лівими.
Лекція 14 багатоланкові зубчасті механізми загальні відомості
При проектуванні зубчастих механізмів багатьох машин і приладів виникає необхідність забезпечення передачі обертання з великими передаточними відношеннями або при значних міжосьових відстанях. У таких випадках використовують багатоланкові зубчасті механізми, причому, якщо швидкість обертання вихідного вала знижується порівняно із вхідним, такі зубчасті механізми називають редукторами, а якщо швидкість підвищується, — мультиплікаторами.
Потреба використання багатоланкових зубчастих механізмів викликана тим, що одна пара (ступінь) зубчастих коліс забезпечує обмежені значення передаточних відношень. Як відомо, передаточне відношення пари зубчастих коліс описується формулою:
(14.1)
Отже, залежить від числа зубів коліс. Щоб дістати компактну й легку передачу, число зубів на меншому колесі має бути найменшим. Найменше число зубів обмежується явищем підрізання та найменшим допустимим коефіцієнтом перекриття . В середньому можна прийняти . При виборі числа зубів на більшому колесі треба виходити з обмежень габаритних розмірів і маси конструкції. У металообробних верстатах, підіймально-транспортних та інших машинах беруть звичайно Таким чином, у середньому можна взяти межу передаточних відношень для однієї пари зубчастих коліс У практиці машинобудування для механічних (від електродвигуна) передач приймають ще менші значення — , а для ручних —
Багатоланкові зубчасті механізми поділяють на два основних види:
1) Зубчасті механізми з нерухомими осями всіх коліс (такі передачі називають серіями зубчастих коліс);
2) Зубчасті механізми з рухомими осями окремих коліс (епіциклічні передачі, деколи — планетарні, важільно-зубчасті). Зубчасті механізми з нерухомими осями коліс
Зубчасті механізми з нерухомими осями всіх коліс можна поділити на два види: ступінчасті (рис. 14.1,а) і паразитні (рис. 14.1,б). У ступінчастій серії зубчастих коліс кожне колесо входить тільки в одне зубчасте зачеплення (колесо 1 перебуває в зачепленні тільки з колесом 2, колесо 2" — тільки з колесом 3 і т. д.). У паразитній серії є зубчасті колеса, що входять одночасно в два або більше зачеплень. У механізмі, показаному на рис. 1, б, колеса 2 і 3 входять одночасно в два зачеплення (колесо 2 — з колесами 1 і 3, колесо 3 — з колесами 2 і 4). Такі колеса називають паразитними. Домовимось позначати всі колеса, що жорстко сидять на одному валу, одною цифрою, проставляючи для кожного колеса штрихи (наприклад, 2, 2', 2" і т. д.).
Загальне передаточне відношення зубчастих механізмів, зображених на рис. 1, можна визначити як відношення швидкостей обертання вхідного та вихідного валів
(14.2)
Знак передаточного відношення визначається так само, як і для пари зубчастих коліс: якщо напрямки обертання коліс 1 і 4 збігаються, маємо знак "+", а в протилежному випадку — знак "-". Тут знаком передаточного відношення є "-", оскільки колеса 1 і 4 обертаються в різні боки.
Рис. 14.1
Загальне передаточне відношення можна визначити через передаточні відношення окремих пар (ступенів) зубчастого зачеплення:
(14.3)
Перемноживши одержані передаточні відношення (14.3), дістанемо:
(14.4)
де k: — число пар зовнішнього зубчастого зачеплення. Введення у формулу передаточного відношення добутку дає змогу визначити його знак, не вказуючи напрямку обертання коліс (внутрішнє зачеплення не змінює напрямку обертання коліс).
Оскільки (1), то .
Отже, передаточне відношення багатоланкової зубчастої передачі з нерухомими осями є добуток передаточних відношень, взятих із своїм знаком, окремих його ступенів.
У загальному випадку, коли в зачепленні перебувають п коліс, формулу для загального передаточного відношення можна записати так:
(14.5)
Передаточне відношення серій зубчастих коліс можна визначити також за допомогою чисел зубів коліс. Такі формули найчастіше використовують на практиці.