Добавил:

Mehanik Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Забайкальский институт железнодорожного транспорта, филиал ИрГУПС

Предмет:

Теория механизмов и машин

Файл:

Курсовая работа / Синтез эвольвентного зацепления (переиздание 2018 г

.).pdf

Скачиваний:

Добавлен:

13.02.2023

Размер:

1.39 Mб

Скачать

☆

1 / 31 2 3 > Следующая >>>

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Забайкальский институт железнодорожного транспорта

В. В. Капшунов

СИНТЕЗ ЭВОЛЬВЕНТНОГО ЗУБЧАТОГО ЗАЦЕПЛЕНИЯ

Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Теория механизмов и машин» для студентов

инженерно-технических специальностей

Чита

2018

УДК 621 83

ББК 412

К 20

Рецензент:

профессор кафедры «Научно-инженерные дисциплины» Забайкальского института железнодорожного транспорта, д. т. н., профессор

О. А. Баландин

Капшунов, В. В.

Синтез эвольвентного зубчатого зацепления: методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине «Теория механизмов и машин» для студентов очной и заочной форм обучения инженерно-технических специальностей. – Чита: ЗабИЖТ, 2018. – 22 с.

Методические указания содержат методику выполнения курсовой работы на тему «Синтез эвольвентного зубчатого зацепления» по дисциплине «Теория механизмов и машин». Указания переработаны и в них исправлены ошибки предыдущего издания.

	СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ...............................................................................................................		4
1.	ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ.............................................	5
2.	РАСЧЕТ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЗУБЧАТОГО ЗАЦЕПЛЕНИЯ ...	5
3.	РАСЧЕТ ДИАМЕТРОВ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС.......................................................	6
4.	РАСЧЕТ РАЗМЕРОВ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС ............................	7
5.	РАСЧЕТ ДЛИНЫ ОБЩЕЙ НОРМАЛИ ................................................................	8
6.	ПОСТРОЕНИЕ КАРТИНЫ ЭВОЛЬВЕНТНОГО ЗАЦЕПЛЕНИЯ ........................	8
7.	КАЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЗУБЧАТОГО ЗАЦЕПЛЕНИЯ И РАЗМЕРЫ,
НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС .....................................		15
8.	ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ ...............................................................	19
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ........................................................................................		21
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ...................................................................................................		22

ВВЕДЕНИЕ

Целью методических указаний по выполнению курсовой работы является получение практических навыков и закрепление теоретических знаний по вопросам основных разделов курса «Теория механизмов и машин», а именно: синтез зубчатых механизмов с параллельно расположенными осями внешнего зацепления.

В данном издании исправлены ошибки предыдущего издания и добавлены сведения об эвольвентном зубчатом зацеплении. Построение картины эвольвентного зацепления ориентировано на использование CAD-системы КОМПАС.

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Число зубьев ведущего колеса z1. Число зубьев ведомого колеса z2. Модуль m.

Угол профиля исходного контура α = 20о. Коэффициент высоты головки ha* = 1,00. Коэффициент высоты ножки hf* = 1,25.

Коэффициент радиуса кривизны переходной кривой ρ* = 0,38. Коэффициент радиального зазора c* = 0,25.

Коэффициент смещения исходного контура xi (коэффициент необходимо рассчитать).

Здесь и далее индексом «1» обозначены параметры зубчатого колеса с малым числом зубьев (шестерни), индексом «2» – параметры зубчатого колеса с большим числом зубьев (колеса).

2.РАСЧЕТ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЗУБЧАТОГО ЗАЦЕПЛЕНИЯ

Делительное межосевое расстояние:
a m	z1 z2	.	(2.1)

2

Тип расчёта коэффициентов смещения исходного контура определяется по последней цифре зачётной книжки:

1) при чётной цифре – значения x1 и x2 вычисляются по формулам профессора Скуридина:

для случая z1 z2 36

для случая

x	0,792 0,05 z
1		1
x	0,792 0,05 z
2		2
z z		36
1	2

0,006

z2 z1

;

(2.2)

(2.3)

x	x
1	2

1,008

0,056

;

(2.4)

2) при нечётной цифре – значения x1 и x2 вычисляются из условия неподрезания:

для случая zi 17 получаем

xi	17 z	;
xi	i	;
	i
	17

для случая zi 17 xi 0 . Коэффициент суммы смещений:

(2.5)

	1		2
	x x	x

Инволюта угла зацепления:

inv		2 x tg
inv	w	z
		z

inv

(2.6)

(2.7)

где

inv

– инволюта (эвольвентная функция) угла профиля ис-

ходного контура.
Инволюту угла можно найти по формуле:
inv tg ,	(2.8)

причем угол α должен быть обязательно задан в радианах; либо воспользоваться таблицей инволют (приложение 1) или использовать специальные компьютерные программы («Калькулятор инволют»). Инволюту рекомендуется рассчитывать с точностью до пяти знаков после запятой.

Вычислив по формуле (2.7) инволюту угла, следует определить угол зацепления αw.

Межосевое расстояние:

m (z z ) cos
1	2

2cos		w

(2.9)

3. РАСЧЕТ ДИАМЕТРОВ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

Делительный диаметр:

zi .

Передаточное отношение:

u z2 . z1

Начальный диаметр:

d		2 a	, d	u d .
d		w	, d	u d .
		w
	w1	u 1	w 2	w1
		u 1

Коэффициент воспринимаемого смещения:

y	a		a	.
y	w			.
	w
		m

(3.1)

(3.2)

(3.3)

(3.4)

y m aw a – воспринимаемое смещение – расстояние между делительными окружностями, измеренное по линии центров;

y – коэффициент воспринимаемого смещения, этот коэффи-
циент характеризует тип передачи.
Если y = 0, то передача нулевая,
если y > 0, то передача положительная,
если y < 0, то передача отрицательная.
Основной диаметр:
dbi di cos .	(3.5)
Коэффициент уравнительного смещения:
y x y .	(3.6)

Уравнительное смещение y m – условная расчётная величи-

на, введенная в расчёт геометрии зацепления с целью обеспечения стандартного радиального зазора в зацеплении (величина, выражающая в долях модуля уменьшение радиуса окружностей вершин колёс, необходимое для обеспечения стандартной величины радиального зазора).

Диаметр вершин зубьев:

d	ai

Диаметр впадин:

d 2 ( h
	*
i	a

x	i

) m

(3.7)

dfi	di	2 ( hf	*	xi	) m .

Толщина зуба по дуге делительной окружности:

si	m (		2	xi	tg ) .
		2

Угловой шаг:

(3.8)

(3.9)

Примечания: 1) при

2) при

	i

a awx

: 0

360		.
z

i
w , x 0
:	w	, a a
		w

dw dw



d d

0 .

(3.10)

4. РАСЧЕТ РАЗМЕРОВ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

Постоянная хорда:

s	( cos2 x	i	sin 2 ) m .	(4.1)
ci	2	i
	2

Высота до постоянной хорды:

hci 0,5 (dai

sci tg ) .

(4.2)

5. РАСЧЕТ ДЛИНЫ ОБЩЕЙ НОРМАЛИ

d	i

Угол

2 x	i
	i

профиля в точке концентрической окружности диаметра m :

при

z	cos
i
z 2 x		i
i

cos xi

принимать

cos ,	(5.1)
2 xi
3 .

Расчётное число зубьев в длине общей нормали:

zwri	z	(tg xi	2 x	i	tg	inv ) 0,5 .
	i			i
				z
				z
					i

Длина общей нормали:

( (zw i

0,5) 2 xi

tg zi

inv ) m cos ,

(5.2)

(5.3)

где

zwi

– округлённое до ближайшего целого числа значение

zwri

из формулы (5.2).

Угол профиля зуба в точке на окружности вершин:

cos ai	d	bi	.

	d
		ai

Коэффициент торцового перекрытия:

z	tg	a	z	tg	a	( z z		) tg	w
1		a	2		a	1	2		w
		1			2
		1			2
				2
				2

(5.4)

(5.5)

Коэффициент торцового перекрытия является безразмерным числом (обычно больше 1,2) и характеризует плавность работы зубчатой передачи, показывая среднее число пар зубьев, находящихся одновременно в зацеплении.

6. ПОСТРОЕНИЕ КАРТИНЫ ЭВОЛЬВЕНТНОГО ЗАЦЕПЛЕНИЯ

Картину эвольвентного зацепления рекомендуется строить, применяя CAD-систему КОМПАС-3D LT V 12.

Сначала создается чертеж необходимого формата (рекомендуется формат А1).

Затем выбирается масштаб построения. Масштаб следует выбирать таким, чтобы высота зуба на чертеже составляла 40-50 мм (в масштабе натуральной величины высота зуба колеса состав-

ляет 2,25×m).

Командой «Вставка» – «Вид» вставляется вид с выбранным масштабом.

На листе откладывается межосевое расстояние	aw
– центры зубчатых колес). Через центры O1 и	O2

O1O2

(O1

,O2

проводятся

начальные окружности

rb	, окружности впадин

r	, делительные окружности r , основные
wi			i
rfi	и вершин зубьев	rai	. Точка касания

начальных окружностей находится на линии межосевого расстояния и является полюсом зацепления P . Возможно, правильно построенные начальные окружности не будут касаться друг друга. В этом случае следует изменить начальную окружность колеса (радиусом rw 2 ), доведя ее до касания с начальной окружностью ше-

стерни (радиусом rw1 ) (рис. 6.1).

Через полюс зацепления P проводится линия зацепления, ко-

Доводим начальную окружность колеса до касания с начальной окружностью шестерни.

Рис. 6.1. Доведение до касания начальных окружностей

торая должна быть касательной к основным окружностям зубча-

тых колес. Точки касания нужно обозначить как	N	и	N	2	(точка	N
	1			2		1
лежит на основной окружности шестерни, точка	N2	– на основной

окружности колеса). Здесь также возможна ситуация, когда верно построенная линия зацепления не будет касаться, например, основных окружностей зубчатых колес или не будет проходить через полюс P. Тогда рекомендуется действовать следующим образом (рис. 6.2):

1. Линия зацепления строится из полюса зацепления P как касательная к основной окружности шестерни (радиусом rb1 );

2. Основная окружность колеса (радиусом rb2 и с центром в точке О2 ) строится как касательная к линии зацепления.

Линия зацепления.

Строим основную окружность колеса как касательную к линии зацепления.

Рис. 6.2. Построение основной окружности колеса
После этих построений рекомендуется сравнить радиусы	rw 2	,

rb2 построенных окружностей и угол зацепления αw (рис. 6.2) с рас-

четными значениями. Радиусы должны отличаться не более чем на несколько сотых долей миллиметра, а угол – на несколько минут или секунд.

Боковая сторона зуба образована кривой, называемой эвольвентой. Эвольвента окружности получается как траектория движения точки, принадлежащей прямой, катящейся по этой окружности (она называется основной) без скольжения (рис. 6.3). Согласно одному из основных свойств эвольвенты, длина дуги ℓ равна длине отрезка ℓ (рис. 6.3).

1 / 31 2 3 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке Курсовая работа

#
13.02.2023776.61 Кб10Задания на курсовую работу по ТММ (4).pdf
#
13.02.20231.39 Mб11Синтез эвольвентного зацепления (переиздание 2018 г.).pdf
#
13.02.2023916.7 Кб8Синтез эвольвентного зацепления (переиздание).pdf
#
13.02.2023823.64 Кб42Структурный и кинематический анализ плоского рычажного механизма (метод. указ. к курс. работе).pdf