МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ИЖЕВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

КАФЕДРА ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ МЕХАНИКИ И СОПРОТИВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ

Кинематическое и динамическое исследование механизмов привода

Пояснительная записка к курсовой работе по ТММ

ТММ 02.03.10 ПЗ

Выполнил: _____________________________________ Поздеев В.И

___________________________________ Студент 631 гр.

Проверил: ______________________________________ Иванов А.Г

__________________________________ доцент к.т.н

Ижевск 2012

ОГЛАВЛЕНИЕ

Исходные данные . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . … 3

1 Кинематическое исследование зубчатого механизма . . . . . . . . . . . … …4

2 Вывод формулы для пошагового вычисления угловой

скорости начального звена. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .......7

3 Определение приведенного момента инерции . . . . . . . . . . . . . . . . . . ........8

4 Определение приведенного момента полезного сопротивления

его работы . . . . . . . . .. . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . … …...11

5 Определение движущего приведенного момента на каждом шаге

вычислений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... 12

6 Определение движущего момента и скорости для вычислений

на первом шаге. Определение средней мощности…………………………..13

7 Порядок вычислений и результаты расчетов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... 15

8 Приложение…………………………………………………………………16

Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . … 17

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Числа зубьев и модуль колес зубчатого механизма, частота вращения двигателя

Z1=12, Z2=22, Z2’=16, Z3=32, m=6, n_дв=1365 об/мин.

Размеры звеньев рычажного механизма

Массы и моменты инерции звеньев рычажного механизма:

m₁=7 кг, m₂=8,5 кг, m₃=9 кг,

I_O1=0,085 кг·м², I_S2=0,19 кг·м², I_S3=0,32 кг·м².

Максимальное значение момента силы

Моменты инерции звеньев привода:

I_рот=0,12м (I_Z1+I_муф)=0,0034 I_Z2=0,0014

I_Z3=0,022 I_ZH=0,34

Масса сателлита и их число:

m_c=0,07 N_c=2

Коэффициент неравномерности хода δ=1/23

1. Исследование и расчет зубчатого механизма

0. Кинематическое исследование зубчатого механизма

Структурная схема механизма представлена на рисунке 1. Механизм имеет две ступени. Первая ступень- это простейшая зубчатая передача с неподвижными осями колес Z1 и Z; вторая ступень- планетарная передача. Требуется определить угловые скорости всех звеньев и скорость центра масс сателлита планетарной ступени.

Угловую скорость колеса Z1 вычисляем по известной формуле при заданной номинальной частоте вращения ротора электродвигателя:

(1.1)

Передаточное отношение от колеса Z1 к колесу Z2 равно:

(1.2)

Рисунок 1- Схема зубчатого зацепления

По формулам (1.1), (1.2) вычисляем угловые скорости:

Для определения передаточного отношения планетарной ступени найдем незаданное число зубьев Z4 из условия соосности зацеплений сателлита с центральными колесами. Запишем равенство межосевых расстояний этих зацеплений

r_w4 – r_w3=r_w2+r_w3; (1.3)

где r_wi – радиусы начальных окружностей колес.

Будем считать, что все зацепления планетарной ступени нулевые или равносмещенные. Тогда условие соосности (1.3) можно выразитьчерез числа зубьев колес:

Z4=Z2+2Z3

Отсюда

Z4=80.

Передаточное отношение планетарной ступени найдем с помощью формулы Виллиса для планетарных передач

Где l- номер неподвижного колеса, K- номер входного центрального колеса.

Передаточное отношение от колеса Z2' к водилу H равно

(1.4)

Передаточное отношение при остановленном водиле H (в обращенном движении) можно выразить через числа зубьев, как в механизме с неподвижными осями колес:

(1.5)

По формуле (1.4), подставляя (1.5), вычисляем передаточное отношение планетарной ступени и, учитывая равенство угловую скорость водила:

(1.6)

Общее передаточное отношение редуктора равно произведению передаточных отношений ступеней:

. (1.7)

Подставив значения, вычислим

U_р =-10.9

Для определения угловой скорости сателлита запишем передаточное отношение от сателлита к неподвижному колесу планетарной ступени через угловые скорости в обращенном движении и выразим его через числа зубьев:

. (1.8)

Учитывая, что , находим

=19.5

Центр масс сателлита находится на оси его симметрии, поэтому скорость V_c равна скорости точки, расположенной в конце водила:

(1.9)

Величину ω_H возьмем по модулю; l_H, м,- расстояние от оси вращения водила H до оси сателлита, равное межосевому расстоянию в зацеплениях сателлита с центральными колесами:

(1.10)

Поставив (1.8) в формулу (1.7), вычислим

1,56 м/с

Результаты кинематического исследования зубчатого механизма:

1,56 U_р =-10,9