1.2. Вычисление профиля зуба

1) Для расчета профиля зуба вычислим толщину зуба по различным окружностям.

Расчетная формула для нахождения толщины зуба:

где S_x – толщина зуба по данной окружности, мм; d_x – диаметр окружности, по которой вычисляется толщина зуба, мм; S – толщина зуба по делительной окружности зубчатого колеса, мм; d – делительный диаметр зубчатого колеса, мм; d_b – диаметр основной окружности зубчатого колеса, мм.

Для примера, когда d_x = 73 мм^::

.

Результаты расчетов приведены в табл. 1 для шестерни и в табл. 2 для колеса. Результаты вычисления профиля зуба шестерни. Таблица 1

dx5 , мм	73	78,66	84
Sx5 , мм	9,38	7,8	5,23

Результат вычисления профиля зуба колеса Таблица 2

dx6 , мм	101	108,5	112
Sx6 , мм	10,3	9,16	8,85

2) Вычисление коэффициентов удельного скольжения для шестерни и колеса.

Коэффициенты удельного скольжения λ₅ и λ₆ характеризуют изнашивание активных профилей зубьев.

Формула для вычисления коэффициента удельного скольжения шестерни по колесу: ,

Формула для вычисления коэффициента удельного скольжения колеса по шестерне:

,

3) Теоретическая линия зацепления:

g = a_w·siт α_wt,

g =93,6·sin 26,58 ⁰ = 42 мм

4) Радиус кривизны эвольвенты на вершине зуба:

g_a =r_{b ·}tg α_a,,

(r_b5 =35,19 мм, r_b6 =48,4 мм),

g_a5 =35,19 ·tg α_a5 = 35,19·tg37⁰=26,52 мм,

g_a6 =48,4 ·tg α_a6 = 48,4·tg33,74⁰=32,32 мм.

5) Длина активной линии зацепления:

g_a = g_a5 + g_a6 -g ,

g_a = 26,52+32,32-42=16,84 мм.

6) угол перекрытия:

,

,

.

7) угловой шаг:

;

1.3 Масштабные коэффициенты

1) Масштабный коэффициент для построения зубчатого зацепления:

где - расстояние между центрами колеса и шестерни на чертеже,

а_w – рассчитанное по формуле уточненное межосевое расстояние.

= 187,2 мм.

а_w =93,6 мм.

Находим масштабный коэффициент K_s:

2) Диаграммы относительных скоростей скольжения:

Для того, чтобы определить угловую скорость кривошипа АO, воспользуемся формулой:

где W_OA –угловая скорость кривошипа OA;

n_OA – угловая частота вращения кривошипа OA.

Угловую частоту вращения кривошипа OA найдем из формулы:

,

где V_рез – скорость резания, V_рез =32 м/мин;

Н –Ход ползуна 5, Н=0,22 м;

K_v5 –коэффициент изменения средней скорости, K_v5 =1,8

,

,

Получаем угловую скорость колеса:

;

,

Находим угловую скорость шестерни:

,

Найдем V_SA:

,

3) Масштабный коэффициент для построения графика скорости скольжения в зацеплении:

,

где V_SA =0,186 м/с,

l_VSА =20 мм

4) Зоны двухпарного зацепления:

5. Диаграмма коэффициентов удельных скольжений:

Воспользуемся формулами:

где i₅₆ передаточное число; i₅₆ = 1,38

и - коэффициенты удельного скольжения;

- расстояние между точками А и В. на чертеже.;=84 мм .

1.4. Проектирование планетарной передачи

Вычисление передаточного числа планетарного редуктора.

Для определения передаточного числа планетарного редуктора воспользуемся формулой:

где W₅ =13,4 рад/с,

Угловую скорость электродвигателя найдем по формуле:

где n_’элдв =1410 об/мин,

Подставляем значения в формулы и считаем.

Планетарный редуктор состоит из 4 зубчатых колёс: Z₁ , Z₂ , Z₃ , Z₄ , и электродвигателя.

Для подбора чисел зубьев колёс используем методику, приведённую в учебнике;

Запишем все ограничения для чисел зубьев редуктора:

1) По сборке без натягов:

- должно быть целым числом,

где К – число сателлитов в редукторе, К = 3

целое число.

Отсюда получаем z₁=18.

2) По числу зубьев колёс:

Подбор зубьев

Пусть и

и

Равенство выполняется,

тогда можно предположить: Z₁ = 18, Z₂ = 45, Z₃ = 48 Z₄ = 192.

Обратив внимание на условие, что ,

можно наглядно убедиться в правильности расчетов.

2. СИНТЕЗ И АНАЛИЗ КУЛАЧКОВОГО МЕХАНИЗМА

2.1. Определение перемещения, аналога скорости и аналога ускорения

толкателя в зависимости от угла поворота кулачка

Используя соотношение (а₁ =а₄; а₂ = а₃), вычисляем недостающие данные:

- угол выстоя,

Т.к. нам не даны значения предположим, что они равны.

Получаем следующее выражение:

,

принимаем из соотношения

Закон движения выходного звена: параболический.

Фазовые углы определим из условия, что кулачок вращается равномерно, а также из соотношения времени этапов работы механизма: t_Σ = 12 частей.

делим на 6 частей по 10,75⁰,значения углов запишем ниже:

i	Kφф/6,град
0	00
1	10,750
2	21,50
3	38,250
4	430
5	53,750
6	64,50

Рассмотрим только фазу удаления, т.к. график будет симметричен,

ведь значения

1) Для определения перемещения при

воспользуемся формулой: где() и()

h – максимальный подъем толкателя, h=80 мм.

S₀ = 0 мм,

S₂ = 27 мм,

При используем другую формулу:

S₄ = 67 мм,

S₅ = 77 мм,

S₆ = 80 мм –экстремальное значение.

2)Значения аналога скорости при вычисляем:

S₀^’ = 0 мм,

S₂^’ = 140 мм – экстремальное значение

При используем следующую формулу:

S₄^’ = 80мм,

S₅^’ = 50 мм,

S₆^’ = 0 мм,

3) Для определения аналога ускорения при ,воспользуемся формулой:

Используя вычисленные значения перемещения, аналога скорости и аналога ускорения, строим графики перемещения, аналога скорости и аналога ускорения.

2.2. Масштабные коэффициенты

Масштабный коэффициент для построения графика зависимости перемещения толкателя от угла поворота, аналога скорости от угла поворота, аналога ускорения от угла поворота, а также построения геометрического места центров вращения кулачка и профиля кулачка:

Масштабный коэффициент для задания угла поворота кулачка на графиках функций: