3.2 Синтез и анализ планетарного редуктора

Исходные данные:

Частота вращения двигателя n_дв=5000 мин^-1;

Частота вращения кривошипа n_кр=250 мин^-1;

Число зубьев шестерни z₅=11;

Число зубьев колеса z₆=22;

Модуль планетарного редуктора m=8 мм.

Рисунок 3.1 - Схема планетарного редуктора

Общее передаточное отношение редуктора:

Передаточное отношение простой передачи z₅-z₆:

Передаточное отношение планетарной передачи:

Передаточное отношение обращённого планетарного механизма – простого зубчатого ряда:

Формула Виллиса. Передаточное отношение обращённого механизма:

Условие соосности для данной передачи:

Принимаем числа зубьев колёс, равными: z₁=88; z₂=16; z₃=18; z₄=90.

Диаметры колёс:

Принимаем масштабный коэффициент построения кинематической схемы редуктора:

Скорость точки А зубчатого колеса 1:

Строим планы скоростей. Масштабный коэффициент плана скоростей:

Строим план частот редуктора. Масштабный коэффициент плана частот вращения редуктора:

3.3 Определение частот вращения зубчатых колес аналитическим и графическим методами

Значения частот, полученных графическим методом:

Значения частот, полученные аналитическим методом:

Определяем погрешность расчётов:

4 Синтез и анализ кулачкового механизма

Исходные данные:

а) диаграмма движения выходного звена

б) частота вращения кулачкаn_кул=250 мин^-1;

в) ход толкателя h=8мм;

г) рабочий угол кулачка φ_р=126 град;

д) кулачковый механизм с плоским толкателем

4.1 Построение кинематических диаграмм и определение масштабных коэффициентов

По заданному графику ускорения толкателя a = f(t), графическим интегрированием по методу хорд получаю графики скорости и перемещения толкателя (обратным интегрированием).Графики a = f(v), a = f(s), v = f(s) получаем методом исключения общего переменного.

База интегрирования:

Масштабный коэффициент перемещения толкателя:

гдеy_smax–максимальное значение ординаты графикаs=f(t), мм.

Масштабный коэффициент времени:

гдеn_кул– частота вращения кулачка:

=150 мм – длина отрезка на оси абсцисс графика, изображающая время поворота кулачка на рабочий угол.

Масштабный коэффициент скорости толкателя:

Масштабный коэффициент ускорения толкателя:

4.2 Определение минимального радиуса кулачка

Принимаю масштабный коэффициент построения

Значение минимального радиуса центрового профиля кулачка:

где y_amax – максимальное значение ординаты графика a = f(t), мм,

ω_кул – угловая скорость кулачка,

4.3 Построение профиля кулачка

Проводим из цента О₁ окружность минимального радиуса R_o. На окружности минимального радиуса , в обращенном движении, откладываем рабочий угол и делим его на равные части, как и ось t графика s = f(t).Через точки 0, 1, 2.., 12, к центру O₁проводим лучи, на которых от окружности радиуса откладываем перемещенияy’_S0, y’_S1,y’_S2,…y’_S12.Через эти точки проводим перпендикуляры в лучах, т.е. положение тарелки толкателя в обращенном движении. Действительным профилем будет огибающая всех положений тарелки, т.е. необходимо построить плавную кривую, касающуюся перпендикуляров в каждом положении.

В одном из положений изображаем толкатель и все кинематические пары, образованные подвижными звеньями между собой и со стойкой.