1.2 Построение планов механизма, скоростей и ускорений

Строим 2 положениярычажного механизмаконвейера – нулевое и заданное ( ).

Строим план скоростей. Для этого определяем угловую скорость кривошипа 1:

Скорость точки А:

Определяем масштабный коэффициент:

Скорость точки В:

Определяем модуль скороститочкиB:

Определяем скорость точки :

Определяем скорость :

Построение плана ускорений

Ускорение точки А:

Выбираем отрезок для изображения ускорения точки А:

Тогда масштабный коэффициент ускорений:

Строим план ускорений.

Определим ускорение точки В:

Определим ускорение точки D:

Определим ускорение пятого звена:

Определяем угловые ускорения звеньев:

2 Силовое исследование рычажного механизма

2.1 Определение масс звеньев, сил тяжести, и центральных моментов инерции

Используя план ускорений для положения механизма, соответствующего угловой координате кривошипа , определим ускорения центров тяжести звеньев:

Определим массы звеньевпо формуле:

где – масса i-го звена; – длина i-го звена; – масса одного метра звена.

Определим центральные моменты инерции звеньев 2 и 3 по формуле:

где – центральный момент инерции i-го звена; – масса i-го звена; – длина

i-го звена.

Определим силы тяжести звеньев 2 и 3 по формуле

Определим силы инерции звеньев 2,3 и 5:

Определим моменты сил инерции звеньев 2 и 3:

2.2 Определение сил реакций в кинематических парах и уравновешивающего момента методом академика Бруевича

Разбиваем механизм на структурные группы Ассура.

Рассматриваем в равновесии группу Ассура, состоящую из звеньев 4 и 5.

Принимаем масштабный коэффициент .

Строим многоугольник сил 4 и 5 звеньев и из него определяем реакции , :

Рассматриваем в равновесии группу Ассура, состоящую из звеньев 2 и 3.

Силы реакций в шарнирах A и C неизвестные по направлению разложим на 2 составляющие: и .

Составляем условие равновесия для второго звена:

Составляем условие равновесия для третьего звена:

Принимаем масштабный коэффициент .

Строим многоугольник сил второго и третьего звеньев и из него определяем реакции и :

Рассматриваем в равновесии кривошип 1.

Определим уравновешивающий момент:

2.3 Проверка уравновешивающего момента методом М.Е. Жуковского

Все активные силы переносим в соответствующие точки повернутого на 90˚ плана скоростей.

Составляем уравнение равновесия полученного рычага:

3 Синтез зубчатого редуктора

3.1 Расчет геометрических параметров зубчатой передачи 1 – 2

Исходные данные:

– числа зубьев колес 1 и 2;

– модуль всех колес;

– коэффициент высоты головки зуба;

– коэффициент радиального зазора;

– угол профиля исходного контура.

Параметры, не изменяющиеся в результате смещения

Шаг по делительной окружности:

Радиусы делительных окружностей:

Радиусы основных окружностей:

Шаг по основной окружности:

Расчет параметров для нулевого зацепления

Угол зацепления:

где – суммарный коэффициент смещения; – суммарное число зубьев. Для нулевого зацепления тогда:

Радиусы начальных окружностей:

Межосевое расстояние:

Радиусы окружностей впадин:

Высота зуба:

Радиусы окружностей вершин:

Толщина зубьев по делительным окружностям:

Расчет параметров для неравносмещенного зацепления

Угол зацепления:

где – суммарный коэффициент смещения; – суммарное число зубьев; . Для неравносмещенного зацепления тогда:

Радиусы начальных окружностей:

Межосевое расстояние:

Радиусы окружностей впадин:

Высота зуба:

Радиусы окружностей вершин:

Толщина зубьев по делительной окружности:

Толщина зубьев по основным окружностям:

Толщина зубьев по начальным окружностям:

Шаг по начальной окружности:

Проверка:

Определим углы профиля на окружностях вершин:

Толщина зубьев по окружностям вершин:

Коэффициент перекрытия:

Таблица 3.1 – Расчетные параметры нулевого и неравносмещенногозацеплений

Тип зацепления	Нулевое	Неравно-смещенное		Тип зацепления	Нулевое	Неравно-смещенное
	15	15			122,500	126,684
	34	34			15,708	16,245
мм	5	5			31,250	33,860
мм	15,708	15,708			78,750	80,850
мм	14,761	14,761			11,250	10,720
мм	37,500	37,500			42,500	44,580
мм	85,000	85,000			90,000	91,570
мм	35,238	35,238			7,854	9,754
мм	79,874	79,874			7,854	9,383
	0	0,522			7,854	9,002
	0	0,420			7,854	7,243
град					7,380	11,198
мм	37,500	38,781			3,286	2,617
мм	85,000	87,903			3,747	3,936
					3,747	3,936
					1,581	1,300