Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Прикладная механика. Методические указания и задания для студентов-заочников
.pdf
Отображение вектора скорости точки С – это линия
vPс м. Угловую скорость шатуна 2 находим
по отображению линейной скорости
тельно точки
этот вектор перенести с плана скоростей в точку
( ) 0,15 43 6,45
С vv
А:
v
BA
2
l
AB
Направление угловой скорости
8,55
0,5
v
вращения точки В относи-
ВА
с–1.
17,1
определяет вектор
2
В.
P с плана
v
v , если
BA
Угловая скорость звена 3:
v
4,95
B
3
l
BO
2
Направления угловых скоростей
0, 4
12,37
с1.
и 3 показаны на рис. 3.2, а
2
круговыми стрелками.
Строим план ускорений механизма. Так как
22
n
aa l
м/с
AA OA
1
1
60 0,2 72
= const, то
1
2
.
В структурой группе 2–3 известны абсолютные ускорения точек
А и О
. Найдем ускорение точки В, имея в виду, что
2
Рассматривая сначала точку
aaa a
В А ВА ВА
n
В
, а затем В3, имеем
2
;
n
aa a
.
ВВО ВО
22
ааа
ВВВ
23
.
Отсюда
nn
aa a a a
АВАВАВО ВО
22
. (1.2)
Получилось исходное векторное уравнение (1.2) для построения
плана ускорений. В этом уравнении
22
n
al
BА AB
n
al м/с
ВО BO
22
17,1 0,5 146,2
2
22
12,37 0, 4 61,2
3
м/с2;
2
.
По полученному векторному уравнению строим план ускорений
(рис. 3.2,
в).
Возьмем произвольную точку π за начало отсчета, проведем ли-
нию параллельно звену
О1А и отложим на ней отрезок πа. Масштаб
плана ускорений находим по формуле
21
a
720 м/с
; здесь l
A
a
l
пр
10
72 мм
2
= π а = 72 мм.
пр
Через точку а плана проведем линию, параллельную линии АВ
плана положений, и отложим на ней отрезок aa, равный а
n
ВА
/μa =
= 146,2 / 10 = 14,6 мм, из конца которого проводим линию l–l, пер-
пендикулярную аa, т.е. параллельно направлению касательного ускорения а
Затем из точки π проведем линию, параллельную звену О
на ней в масштабе величину ускорения
ВА
τ
.
В, отложим
61, 2
10
2
6,12
n
a
BO
b мм и
2
a
через точку b проведем линию K–K, перпендикулярную πb, т.е. парал-
лельно касательному ускорению
а
. Пересечение линий l–l и K–K в
BO
2
точке b дает отражение ускорения точки В на плане ускорений.
ab
( ) 10 94 940
м/с
Ba
2
.
По плану ускорений находим
aab a bb
BA a BO a
( ' ) 10 70 700 м/с ; ( ' ) 10 93 930
м/с
2
2
2
.
На основании свойств подобия плана положений и плана ускорений найдем отображение вектора абсолютного ускорения точки D
ab BD
шатуна из пропорции
bd
AB
ускорения точки С найдем, проведя
74 0, 2
мм. Отображение
29,6
0,5
cd ab из точки d, и отложим
на нем отрезок dc, который определим также из пропорции
ab DC
dc
AB
74 0,1
0,5
14,8
мм.
Полное ускорение точек D и C определим из плана:
ad м/с
Угловые ускорения ε
( ) 10 76 760
Da
и ε3 шатуна и коромысла определим по най-
2
денным касательным ускорениям
τ
a
700
BA
ε 1400
22
2
0,5
l
AB
2
; ( ) 10 90 900
ac
м/с
Ca
τ
–2
c
a
;
ε 2325
3
l
BO
BO
930
2
0, 4
2
c–2.
2
.
Задачи для кинематического анализа механизмов
A
Задача 1
Параметр
. м
l
OA
1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0,40 0,42 0,44 0,46 0,48 0,38 0,36 0,34 0,32 0,30
ω1, c-1 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
φ1,
90 30 150 300 240 210 120 270 30 60
ll
5;
ll
AB O A
1
Вариант
0, 4 ;
DAB
ll
CD AD
Задача 2
0,5
Параметр
, м
l
OA
1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0,16 0,18 0,20 0,22 0,24 0,26 0,28 0,30 0,32 0,34
ω1, c-1 50 48 42 40 38 35 33 30 25 20
φ1,
330 0 30 300 60 270 120 240 150 210
4;
ll
AB O A
ll
1
BD O A
Вариант
1, 5 ;
1
0,5
ll
CD O A
1
23
Задача 3
Параметр
, м
l
OA
1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0,40 0,42 0,44 0,46 0,48 0,50 0,56 0,60 0,62 0,64
ω1, c-1 42 40 36 34 30 28 26 24 20 16
φ1,
30 45 60 90 120 135 180 270 315 0
0,3 ;
ll
OO OA
12 1
ll
AB O A
ll
2;
AD AB
1
Вариант
0, 4 ;
Задача 4
0,5
ll
CD AD
ll
;
1, 2
OB O A
11
Параметр
, м
l
OA
1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0,50 0,60 0,70 9,80 0,90 1,0 1,2 0,40 0,75 1,05
ω1, c-1 120 110 100 90 80 70 60 90 75 100
30 60 120 150 330 300 45 135 225 315
AB
l
OD
1
φ1,
= 0,25l
24
Вариант
lcd = 0,6
l
OD
1
Задача 5
0, 25
Вариант
ll
;
CD AD
1
0,5
Параметр
, м
l
OA
1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75
ω1, c-1 100 75 120 110 90 80 75 100 60 70
φ1,
315 225 135 45 300 330 150 120 60 30
1, 5 ;
ll
OO O A
12 1
ll
AD O D
Задача 6
Параметр
, м
l
OA
1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0,5 0,4 0,3 0,5 0,4 0,3 0,5 0,4 0,3 0,5
ω1, c-1 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
φ1,
30 60 90 120 150 210 240 270 300 330
2;
ll
OO O A
12 1
ll
OD OA
11
Вариант
3;
ll
0,5
CD O A
1
25
Задача 7
A
Пара-
метр
l
OA
1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
, м
0,30 0,42 0,44 0,46 0,48 0,38 0,36 0,34 0,32 0,30
ω1, c-1 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
φ1,
90 30 150 300 240 210 120 270 30 60
ll
5;
ll
AB O A
1
Вариант
0, 4 ;
DAB
ll
CD AD
Задача 8
0,5
Параметр
l
OA
1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
, м
0,16 0,18 0,20 0,22 0,24 0,26 0,28 0,30 0,32 0,34
ω1, c-1 50 48 42 40 38 35 33 30 25 20
φ1,
330 0 30 300 60 270 120 240 150 210
LAB= 5loA; LAD= 0,4lAB; LcD = 0,5lAD
26
Вариант
Задача 9
A
Параметр
, м
l
OA
1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0,45 0,40 0,42 0,46 0,45 0,54 0,586 0,65 0,62 0,604
Вариант
ω1, c-1 42 40 36 34 30 28 26 24 20 16
φ1,
30 45 60 90 120 135 180 270 315 0
0, 4 ;
0,3 ;
ll
OO OA
12 1
2;
ll
AB O A
ll
DAB
1
0,5
ll
CD AD
ll
;
1, 2
OB O A
11
27
4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ,
КИНЕМАТИЧЕСКИХ И СИЛОВЫХ ПАРАМЕТРОВ
МНОГОЗВЕННОГО КОЛЕСНОГО МЕХАНИЗМА
(РЕДУКТОРА). ЗАДАЧА 2.
При решении этой задачи необходимо определить геометрические
параметры зубчатой ступени (шестерня – колесо) редуктора, передаточного числа u ступени и величины передаточных отношений i ступеней и всего механизма.
Необходимо также определить общий КПД механизма и силовые
параметры: мощности Р и крутящего момента Т на всех валах механизма.
тактным σ
товления зубчатых колес, разработку конструкции вала и его проектный расчет; выбор шпонки и подшипников.
ваются и схемы перерисовываются, а также указываются номер задания и вариант.
ней цифре шифра, а вариант по предпоследней.
ческой схеме следует:
впадин, межосевые и конусные расстояния. Колеса рассматривать
как нулевые, т.е. нарезанные без смещения инструмента. Оформить
рабочий чертёж зубчатого колеса.
низма (на миллиметровой бумаге);
редаточного отношения всего механизма;
значить римскими цифрами);
моментов валов передачи;
28
Произвести расчет прочности зубьев для одной ступени по кон-
и изгибным σF напряжениям; выбор материала для изго-
H
При выполнении работы условия задачи обязательно переписы-
Каждая задача состоит из 10 заданий и 10 вариантов.
Схемы смотреть на стр. 53… .
Механизм выбирается по послед-
При анализе горно-транспортной машины по заданной кинемати-
– определить диаметры зубчатых колес: делительный, вершин и
– изобразить
в масштабе кинематическую схему зубчатого меха-
– показать на кинематической схеме направление потоков мощности;
– определить передаточные числа ступеней, знак и величину пе-
– определить частоту вращения всех валов механизма (валы обо-
– определить общий КПД механизма;
– определить мощности на всех
валах механизма;
– определить крутящие моменты на всех валах механизма;
– построить диаграммы частот вращения, мощностей и крутящих
– провести проверочный расчет усталостной прочности зубьев для
одной ступени по контактным σ
напряжениям;
H
– рассчитать усталостную прочность зубьев для одной ступени по
изгибным σ
напряжениям;
F
– выбрать материал для изготовления зубчатых колес, разработать
конструкцию вала и сделать его проектный расчет. Выбрать шпонку
и подшипники.
Определить геометрические, кинематические и силовые параметры зубчатого механизма привода очистного комбайна, показанного
на рис. 4.1, при следующих параметрах:
Р
дв
= 45; Z
m
= 6; m
1–2
= 60 кВт; n
= Z8 = Z
6
3–4–5
= 1440 мин –1; Z1 = 17; Z2 = 51; Z3 = 18; Z4 = 20; Z5 =
дв
= 20; Z7 = 60; Z9 = 30; Z
10
= 8; m
= 10 мм.
6–14
11
= Z
12
= Z
= 25; Z14 = 40;
13
Расчет на усталостную прочность по контактным и изгибным напряжениям провести для пары колес 8–9.
4.1 Определение геометрических параметров
зубчатого механизма привода очистного комбайна
Обозначим все колеса арабскими цифрами, а валы римскими.
Определим геометрические размеры зубчатых колес, полагая их
нулевыми, т.е. нарезанными без смещения инструмента.
Для цилиндрических колес
Диаметры начальных (делительных) окружностей
d
mZ
cos
,
где – угол наклона зуба. Для косозубых колес = 8…20, для шев-
ронных – = 25…40.
Диаметры основных окружностей
d
= d1cos αω, db2 = d2cos αω, αω = 20.
b1
Диаметры окружностей вершин:
Z
2
dm
a
cos
.
Диаметры окружностей впадин:
Z
dm
f
cos
2,5
.
29
Межосевое расстояние
Z
где Z
– количество зубьев колеса;
к
Z
– количество зубьев шестерни. Полученное значение согласо-
ш
вать по ряду.
am
2cos
Z
кш
,
A
Эл.Дв.
II
1
I
2
3 4
Рис. 4.1. Кинематическая схема механизма
6
III
5
8
7
IV
V
9
10
11
12
13
14
Значения межосевого расстояния αω в соответствии с ГОСТ 2185–66:
1-й ряд – 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 630; 800.
2-й ряд – 71; 90; 112; 140; 180; 224; 280; 355; 450; 560; 710.
Для конических колес.
Диаметры начальных окружностей в наружном сечении
dmZ
ee
Диаметры вершин в наружном сечении
.
dmZ
ae
2cos ,
δ – углы при вершине начальных конусов колеса и шестерни.
B
VI
где
d
2
30
tg
2
;
2
d
1
arctg
d
2
; δ1 = 90 – δ2.
d
1
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]