5.6. Проектирование передаточного механизма

Передаточное число редуктора: _______________________________________

Исходя из полученного передаточного отношения выбираем в качестве передаточного механизма планетарную передачу 3К, схема которой представлена ниже.

Схема передаточного механизма

Характеристики передаточного механизма:

• передаваемая мощность до 100 Вт;

• КПД в первой ступени 0,7-0,92.

5.7. Оценка внешней виброактивности исполнительного механизма

Свойство механизма во время движения воздействовать на корпус машины переменными силами называется внешней виброактивностью. Мерой внешней виброактивности механизма при внутренней рабочей нагрузке является главный вектор сил инерции.

В большинстве случаев активные силы, приложенные к звеньям механизма, оказываются внутренними силами по отношению к машине в целом, поэтому:

______________________________________________________________________

Для плоского механизма:

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5.8. Уравновешивание сил инерции

Уравновешивание механизмов является одним из методов уменьшения внешней виброактивности машины.

При внутренних активных силах для уравновешенности механизма необходимо выполнение условий, сводящих задачу уравновешивания механизма к задаче уравновешивания сил инерции, а именно:

______________________________________________________________________

где m и S – масса и центр масс механизма, L₀ – главный момент количества движения механизма.

Эти условия будут выполняться, если координаты центра масс и главный момент количества движения будут неизменны, что достигается путем перераспределения масс механизма (на подвижные звенья устанавливаются противовесы).

Главный вектор сил инерции в цикловых механизмах является периодической функцией и может быть разложен в сходящийся ряд Фурье, представляющий собой сумму эллиптических гармоник:

Составим выражения для определения составляющих главного вектора сил инерции:

Определим коэффициенты разложения главного вектора сил инерции в ряд Фурье:

,

где i=5 – число гармоник, r=1..36, l=36.

Эллиптическую гармонику i-порядка можно разложить на две круговые, радиус-векторы которых R_i⁽⁺⁾ и R_i^(-) вращаются с частотой iω в противоположных направлениях. Каждую из круговых гармоник можно уравновесить противовесом постоянной массы.

Уравновесим первую гармонику сил инерции. Для ее уравновешивания нужно поставить два противовеса М⁽⁺⁾ и М^(-), вращающихся с частотой ω, причем противовес М⁽⁺⁾ жестко связан с кривошипом, а противовес М^(-) соединяется с кривошипом через зубчатую пару с передаточным отношением i = -1.

Определим массы противовесов:

Модули круговых гармоник:

Коэффициенты круговых гармоник:

Определим углы установки противовесов:

Определим усилия, передаваемые на корпус машины после установки противовесов:

Сравним массы противовесов с массой механизма:

Установка противовесов на механизм является целесообразной.

График 5 эллиптических гармоник, полученных путем разложения главного вектора сил инерции в ряд Фурье

Разложение первой эллиптической гармоники на две круговые

Схема установки противовесов на кривошип и зубчатую передачу

Годографы главного вектора сил инерции механизма до и после уравновешивания

Таблица сравнения вариантов с и без установки противовесов

	Амплитуды главного вектора сил инерции		Масса механизма М, кг	Изменение массы механизма ΔМ, кг
	ΔФх	ΔФу
Без противовесов	314,59	304,6	150,625	99,686
С противовесами	55,184	215,49	250,311