4.2. Проектирование планетарного механизма

Для привода механизма выбираем двигатель с рабочей частотой вращения 3500 об/мин (ω_дв = πn/30 = π·3500/30 = 366.52¹/с). Привод, состоящий из открытой зубчатой передачи с заданными числами зубьев 12 и 20 и одноступенчатого планетарного редуктора, обеспечивает вращение входного кривошипа механизма с угловой скоростью 70¹/с.

Потребное передаточное число планетарного редуктора определим

i_ред = z₁ω_дв / (z₂ω₁) = (12·366.52)/(20·70) = 3,142

Выбираем схему планетарного редуктора и подбираем числа зубьев колес этого редуктора для обеспечения передаточного отношения i_ред= 3,142.

Принимаем z₃ = 43 из условия подрезания зуба

Рассчитываем число зубьев опорного колеса 3

Z₅₌ (u_3Н-1) z₃ =(3,142-1)43 = 92,1

Условие отсутствия заклинивания для внутреннего зацепления (z₅>85),

Принимаем число z₅ =93 одинаковой чётности. Из условия соосности получаем: z₄ = (z₅ – z₃ )/2= ( 93-43) / 2 =25

Таким образом получаем z₃ =43, z₄ =25, z₅ =93

Из условия соседства число сателлитов не должно превышать К , где

К = 180˚/[arcsin((z₄+2)/(z₃+z₄))].

К=180˚/[arcsin((25+2)/(43+25))]=7,69

Принимаем число сателлитов равным 3, т.е. К =3, и проверяем условие сборки

С = (z₃ + z₅)/К = (43 + 93)/3 = 45

Поскольку С = 45 - целое число, то механизм может быть собран без натягов.

Проверяем условие обеспечения заданного передаточного отношения

U_3Н = 1+ z₅ /z₃ = 1 + 93/43= 3,163

Отклонение передаточного отношения составляет 0.06%, что допустимо, поэтому принимаем z₃ = 43, z₄ = 25, z₅ = 93.

Приняв модуль m =3,0 мм, строим кинематическую схему планетарного редуктора на листе.

На схеме планетарного редуктора строим треугольник скоростей. По треугольнику скоростей определяем передаточное отношение редуктора.

Скорость точки А

V_A= ω_дв(mz₃)/2 = 366,52·(3·43)/2 = 23640 мм/с = 23,64 м/с

На чертеже скорость т.А изображаем вектором длиной 100 мм. В полученном масштабе скорость точки В по треугольнику скоростей получаем в виде вектора длиной 50 мм. Тогда скорость точки В

V_В = (23,64/100)·50 = 11,82 м/с = 11820,0 мм/с,

а угловая скорость вала водила

ω_Н = V_В/(m(z₃+z₄)/2) = 11820,0/(3·(43+25)/2) = 115,882 1/с

Передаточное отношение редуктора по построению

i_ред = ω_дв/ω_Н = 366,52/115,882 = 3,163

ω₁ =115,882/1,667=69,51

Выводы

В результате курсового проектирования был спроектирован механизм долбежного станка

На первом этапе курсового проектирования построена кинематическая схема в восьми положениях. Для каждого положения построен план скоростей, для холостого и рабочего хода построен план ускорений, построены кинематические диаграммы выходного звена.

На втором листе произведен кинетостатический расчет механизма, определены реакции в кинематических парах и уравновешивающая сила (методом планов и с помощью рычага Жуковского)

На третьем листе курсового проекта проведен динамический синтез механизма, построены графики изменения приведенного момента инерции и приведенного момента сил сопротивления в зависимости от угла поворота начального звена. Построена диаграмма Виттенбауэра и определены основные размеры маховика для обеспечения заданного коэффициента неравномерности.

На четвертом листе я построена картина эвольвентного зацепления, построен график удельного скольжения, произведен расчет планетарного механизма.