3.4.Визначення зрівноважільного моменту на вхідній ланці методом Жуковського

Геометрична інтерпретація принципу можливих переміщень, запропонована М.Є. Жуковським, полягає в тому, що всі сили, які діють на ланки механізму , переносимо в однойменні точки повернутого на 90⁰ проти ω₁ плану швидкостей і тоді потужності сил визначаються як їх механічні моменти відносно полюса плану швидкостей. Баланс потужностей зовнішніх сил та сил і моментів інерції механізму з використанням важеля Жуковського (рис.3.8) має вигляд

[G₂ ·h₁+G₃·h₂ +F_ін2 ·h₃ +F_ін3·h₄ +(G₅ +F_ін5 - F )·(p_V e)]·μ_V + М_ін2·ω₂+М _ін3·ω₃+М^Ж_ЗР ·ω₁= 0, звідки

М^Ж_ЗР = - [[G₂ ·h₁+ G₃ ·h₂ +F_ін2 ·h₃ +F_ін3 ·h₄ +(G₅+F_ін5 - F ) ·(p_V e)]·μ_V + М _ін2 ω₂ + М _ін3 ω₃] / ω₁, (3.4)

де h₁ , h₂ ,h₃ , h₄, (p_V e)- плечі відповідних сил відносно полюса повернутого плану швидкостей в мм; μ_V – масштабний коефіцієнт плану швидкостей в мс^-1/мм.

Важіль Жуковського для заданого механізму побудовано на аркуші 1 проекту, а одержані числові значення величин h₁ , h₂ ,h₃ , h₄, (p_V e) і М^Ж_ЗР наведені в таблиці 3.3.

Порівняння значень зрівноважувального моменту одержаних методом силового аналізу М_ЗР і методом важеля Жуковського М^Ж_ЗР підтверджує правильність одержаних результатів.

4. Синтез зубчастого механізму

Вихідними даними для синтезу циліндричної, прямозубої, евольвентної зубчастої передачі;згідно з завданням є: числа зубців z₁ і z₂;модуль m.

4.1. Визначення геометричних параметрів зубчастого зачеплення

Параметри вихідного контуру зубчастих коліс приймаються за ГОСТ 13755-81 : коефіцієнт висоти головки зуба h_a^*=1,0; коефіцієнт радіального зазору с^*=0,25; кут профілю зуба α=20^о.Коефіцієнти зміщення приймаємо рівними нулю (х₁ = х₂= 0), так як z₁>17.У цьому випадку початкові кола співпадають з ділильними (d_w= d), а кут зачеплення дорівнює куту профілю зуба (α _w=α=20^о).

Інші геометричні параметри визначаються наступним чином: передавальне число - u = z₂/z₁ ;міжосьова відстань - а = (z₁+z₂)·m /2; ділильні (початкові) діаметри - d₁ = z₁·m , d₂ = z₂·m; діаметри вершин - d_a1 = d₁+2·m, d_a2 = d₂ + 2·m;діаметри западин - d_f1=d₁ –2,5 ·m, d_f2 = d₂ – 2,5 m; діаметри основних кіл - d_b1 = d₁ · cos. α, d_b2 = d₂ · cos α . крок зубів по дузі ділильного кола - р = mπ; товщина зуба по дузі ділильного кола - s= mπ/2; висота зуба - h= 2,25 m . Числові значення параметрів зубчастого зачеплення наведені в табл. 4.1.

4.2. Графічна побудова картини евольвентного зубчастого зачеплення

Графічну побудову евольвентного зубчастого зачеплення проводимо у такому порядку (у загальному випадку це ілюструється на рис. 4.2):

Вибираємо масштаб побудови з умови раціонального розміщення на аркуші формату А1(висота зуба на креслені має бути більшою 30 мм).

Будуємо початкові ( ділильні) і основні кола.

Під кутом α до початкової прямої Т-Т проводимо лінію зачеплення N - N.

Будуємо евольвенти, які описує точка P лінії N - N при перекочуванні її по основних колах шестерні й колеса.

Будуємо кола вершин і западин зубів.

Відкладаємо на ділильних колах шестерні і колеса дуги, які дорівнюють 0,5·s, і проводимо вісь симетрії зубів. Другу сторону зубів будуємо симетрично. Аналогічно будуємо інші зуби зачеплення, відклавши від осі симетрії побудованих зубів крок зубчастого зачеплення.

Розмічаємо теоретичну N₁N₂ та активну ab лінію зачеплення.

Виділяємо активні ділянки профілів зубів. Це ті ділянки профілів зубів, які беруть участь у зачепленні.