Оглавление

Введение 3

1. Синтез рычажного механизма 3

2. Структурный анализ механизмов 5

3. Геометрический анализ механизмов 8

4. Кинематический анализ механизмов 14

5. Силовой расчёт исполнительного механизма 25

6. Динамическое исследование машинного агрегата 41

7. Вывод 55

Список литературы: 55

Введение

1. Постановка задачи

В данной курсовой работе необходимо выбрать и обосновать кинематическую схему зубодолбёжного станка, предназначенного для нарезания цилиндрических зубчатых колёс методом обкатки. По результатам кинематического расчёта следует выбрать один прототип.

Для выбранного прототипа необходимо произвести:

• Силовой расчёт; нахождение обобщённой движущей силы двумя способами и проверка; сравнение реакций, полученных разными методами;

• Определение динамических нагрузок и оценку виброактивности механизма;

• Выбрать двигатель;

• Произвести оценку внешней виброактивности механизма;

• Динамическое исследование (определение внутренней виброактивности, динамических ошибок, динамических нагрузок);

• Улучшение качества показателей машины (при помощи установки маховика, тормозов, динамических гасителей).

2. Техническое задание

Необходимо разработать исполнительный механизм зубодолбёжного станка, предназначенного для нарезания цилиндрических зубчатых колёс методом обкатки. Долбяк совершает возвратно-поступательное движение.

Исходные параметры создаваемого механизма:

• Длина нарезаемого зуба колеса 0,14м

• Коэффициент изменения средней скорости К_v 1,2

• Число оборотов кривошипа n₁ 160об/мин

• Максимальная сила резания P_c 3,5кН

• Перебег резца l_п 0,03м

3. Описание работы машины

Зубодолбёжный станок представляет собой механизм, в котором вращательное движение двигателя посредством передаточного механизма и плоского рычажного механизма преобразуется в вертикальное возвратно-поступательное движение выходного звена – рабочего органа с закреплённым на нём режущим инструментом.

0. Синтез рычажного механизма

   1. Прототипы исполнительного механизма

Для обеспечения заданного движения станка были подобраны два прототипа.

2. Прототип №1

Рис.1.1. Схема прототипа №1

Для прототипа были подобраны оптимальные длины звеньев и их расположение:

OA = 0,1м

АВ = 0,35м

ВС = 0,4м

CD = 0,3м

DE = 0,4м

X_c = – 0,39м

Х_е = – 0,8м

3. Прототип №2

Рис.1.2. Схема прототипа №2

Для прототипа были подобраны оптимальные длины звеньев и их расположение:

OA = 0,085м

CD = 0,51м

DE = 0,425м

X_c = 0,425м

Х_е = – 0,8м

0. Структурный анализ механизмов

   1. Задачи структурного анализа механизма

Задачей структурного анализа механизма является определение количества звеньев и кинематических пар, классификация кинематических пар, определение их подвижности и степени подвижности механизма, а также выделение в нем структурных групп – кинематических цепей, у которых число входов совпадает с числом степеней подвижности.

2. Структурный анализ механизма прототипа №1

Рис.2.1. Структурная схема прототипа №1

Состав механизма.

Механизм состоит из шести звеньев:

0 – стойка и направляющие – неподвижное звено;

1 – кривошип, совершающий вращение вокруг неподвижной оси;

2,4 – шатуны, совершающие плоское движение;

3 – коромысло, совершающее качательное движение;

5 – ползун, совершающий возвратно-поступательное движение.

Количество подвижных звеньев N = 5.

Количество входов n = 1.

Число степеней подвижности.

Число степеней подвижности W_п определяется по формуле Чебышёва (3.1):

(3.1)

где:

N=5 – число подвижных звеньев механизма;

p_Н=7 – число низших кинематических пар;

р_В=0 – число высших кинематических пар.

Таким образом, рассматриваемый механизм нормальный, поскольку число входов совпадает с числом степеней подвижности (W_п=n), что позволяет провести геометрический анализ.

Граф механизма, выявление структурных групп и граф структуры.

Рис.2.2. Граф механизма

В ходе анализа механизм был разбит на структурные группы. Граф структуры изображён на рисунке 2.3.

Рис.2.3. Граф структуры

Выявлено 3 структурные группы:

1. 0-1 – однозвенная одноподвижная группа;

2. 2-3 – ВВВ, двухзвенная 0-подвижная группа;

3. 4-5 – ВВП, двухзвенная 0-подвижная группа.