
- •2004 Г. Оглавление
- •Введение Краткое описание работы механизмов мотосаней
- •1. Проектирование эвольвентной зубчатой передачи.
- •1.1. Исходные данные:
- •1.2. Геометрический расчет.
- •1.3. Построение проектируемой зубчатой передачи.
- •1.5. Определим графически коэффициент перекрытия:
- •1.6. Выводы:
- •Приложение 1.
- •2. Проектирование планетарного зубчатого механизма с цилиндрическими колесами.
- •3. Динамическое исследование механизма при установившемся режиме движения.
- •3.2. Построение индикаторной диаграммы.
- •3.3. Построение графиков приведенных моментов от сил.
- •3.4. Построение графика приведенных моментов инерции.
- •3.5. Замена механизма динамической моделью.
- •3.6. Построение графика работы.
- •3.7. График кинетической энергии.
- •3.8. Определение закона движения кривошипа и расчет маховика.
- •4. Силовой расчет основного механизма
- •4.1. Определение угловой скорости и углового ускорения в заданном положении.
- •5.2. Определение основных размеров кулачкового механизма.
- •5.3. Построение профиля кулачка.
- •5.4. Кинематическая проверка скорости и ускорения.
- •Литература
1.5. Определим графически коэффициент перекрытия:
,
что согласуется с аналитическим расчетом.
1.6. Выводы:
Спроектировано
и построено эвольвентное зубчатое
зацепление. Выбранные коэффициенты
смещения обеспечивают отсутствие
подреза и заострения:
>
,
>
и плавность зацепления
.
Построенные двумя способами зубья
совпадают.
Приложение 1.
z1= 9, z2= 18 – число зубьев 1-го и второго колес соответственно,
m=12.00 - модуль,
=0.35(рад)
– угол наклона зубьев,
=20˚
- угол главного профиля,
ha*=1.00 – коэффициент высоты зуба,
c*=0.23 – коэффициент радиального зазора.
r1=57.4658000, r2=114.931199 – радиусы делительных окружностей;
rb1=53586394, rb2=107.172788 – радиусы начальных окружностей;
PT=40.118557 – шаг по делительной окружности;
mT=12.770133 – модуль;
ha*T=0.939693 - коэффициент высоты зуба;
с*T=0.234923 - коэффициент радиального зазора;
=0.369536
- угол главного профиля,
=14.000000,
=0.335605,
=-0.268484
– минимальные коэффициенты смещения.
x1=0.568000, x2=0.312000 – коэффициенты смещения;
S1=25.678211, S2=23.145734 – толщины зубьев по делительной окружности;
Sa1=5.223136, Sa2=9.556796 - толщины зубьев по окружности вершин;
rw1=60.693115, rw2=121.346231 – радиусы основных окружностей;
ra1=75.163865, ra2=129.360311 – радиусы окружностей вершин;
=44.526385,
=34.056805
rf1=49.719035, rf2=103.915481 – радиусы окружностей впадин;
=1.775360,
=0.353349
– коэффициенты скольжения;
=1.060041,
=0.660756,
=1.720797
– коэффициенты перекрытия;
aW=182.079346 – межосевое расстояние;
h=25.444830 – высота зуба;
=28.004918
– угол главного профиля.
2. Проектирование планетарного зубчатого механизма с цилиндрическими колесами.
Цель:
спроектировать планетарный редуктор,
обеспечивающий передаточное отношение
.
1.
Передаточное отношение редуктора
.
Из
уравнения передаточного отношения
определяем значение выражения
и раскладываем его на сомножители
.
Согласно формулам
Получим 6 вариантов значений чисел зубьев.
Наиболее подходящий по соображениям габаритности вариант:
.
2
. Проверяем условие сборки
гдеN
– целое число.
Примем Р=3. В результате расчета N должно оказаться целым числом
-
условие сборки выполняется.
3.
Проверяем условие соседства по неравенству
>
,
>
,
0.866>0.465 - условие соседства выполняется.
4. Расчетный угол поворота водила:
˚+3
полных оборота водила.
5. Найдем радиусы колес:
модуль колес m=1,
6.Определим графически передаточное отношение:
,
,
,
.
Отклонение:
%=4.3%,
что меньше допустимого значения
отклонения равного 5%.
Выводы:
Спроектирован
планетарный редуктор, обеспечивающий
передаточное отношение
,
что подтверждают аналитический и
графический расчет с допустимым
отклонением между ними. Так же выполняются
условия сборки, соседства и соосности.
3. Динамическое исследование механизма при установившемся режиме движения.
Цель: рассчитать маховик, который обеспечит заданную неравномерность вращения; получить закон движения звена приведения.
3.1. . Определение передаточных функций скоростей кривошипно-ползунного механизма.
Исходные данные для расчета приведены в таблице 1.
Таблица 1.
Наименование параметра |
Обозначение |
Размерность |
Числовое значение |
1.Средняя скорость поршня |
|
м/с |
7.2 |
2.Отношение длины шатуна к длине кривошипа |
|
- |
4.10 |
3.Отношение расстояния от точки В до центра тяжести шатуна к длине шатуна |
|
- |
0.28 |
4.Число оборотов коленчатого вала при номинальной нагрузке |
|
об/мин |
3800 |
5.Диаметр цилиндра |
d |
м |
0.073 |
6.Число оборотов коленчатого вала при холостом ходе |
|
об/мин |
550 |
7.Максимальное давление в цилиндре при холостом ходе |
|
Па |
|
8.Вес шатуна |
|
Н |
4.1 |
9.Вес поршня |
|
H |
2.5 |
10. Момент инерции шатуна |
|
|
0.0013 |
11.Момент инерции коленчатого вала |
|
|
0.008 |
12.Коэффициент неравномерности вращения коленчатого вала при холостом ходе двигателя |
|
- |
|
Главный механизм
проектируется по ходу поршня и принятому
коэффициенту отношения к длине кривошипа
= 4.1, как для стационарной машины
,
,
,
отсюда:
(м);
(м).
Вычерчиваем план механизма в 12 положениях.
Масштаб плана : l = 1000 (мм / м).
Для каждого из
положений механизма строят план возможных
скоростей, задавшись произвольным
постоянным отрезком
мм,
соответствующим скорости точкиB.
Скорость точки C
определится по векторной формуле VС
= VB
+ VВC,
а скорость VS2
= VB
+ VS2B.
Данные кинематического исследования
сведены в таблицу 2 , где pc,
ps2,
bc
отрезки, снятые с планов скоростей и
соответствующие возможным линейным
скоростям VC,VS2,VCB.
В этой же таблице приведены значения
передаточной функции U21
и аналогов скоростей. По данным таблицы
строим графики передаточной функции и
аналогов скоростей точек звеньев.
Таблица 2.
Положение механизма |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
(pc)y, мм |
0 |
-30,32 |
-53,91 |
-50 |
-32,69 |
-19,68 |
0 |
19,68 |
32,69 |
50 |
53,91 |
30,32 |
0 |
bc, мм |
50 |
43,63 |
27,16 |
0 |
27,16 |
43,63 |
50 |
43,63 |
27,16 |
0 |
27,16 |
43,63 |
50 |
ps2z, мм |
-25,61 |
-40,78 |
-45,45 |
-35,36 |
-15,79 |
5,42 |
25,61 |
40,78 |
45,45 |
35,36 |
15,79 |
-5,42 |
-25,61 |
ps2, мм |
36,07 |
40,8 |
49,65 |
50 |
44,17 |
39,05 |
36,07 |
40,8 |
49,65 |
50 |
44,17 |
39,05 |
36,07 |
Vqcy, м |
0 |
-0,017 |
-0,031 |
-0,028 |
-0,019 |
-0,011 |
0 |
0,011 |
0,019 |
0,028 |
0,031 |
0,017 |
0 |
U21 |
-0,25 |
-0,22 |
-0,136 |
0 |
0,136 |
0,22 |
0,25 |
0,22 |
0,136 |
0 |
-0,136 |
-0,22 |
-0,25 |
Vqs2z, м |
-0,015 |
-0,023 |
-0,026 |
-0,02 |
-0,009 |
0,003 |
0,015 |
0,023 |
0,026 |
0,02 |
0,009 |
-0,003 |
-0,015 |
Vqs2, м |
0,02 |
0,023 |
0,028 |
0,029 |
0,025 |
0,022 |
0,02 |
0,023 |
0,028 |
0,029 |
0,025 |
0,022 |
0,02 |