- •Курсовой проект
- •Введение
- •1. Кинематическое исследование механизма подачи заготовок (лист №1).
- •1.1 Структурный анализ механизма. Определение степени подвижности механизма:
- •1.2 Построение плана положений механизма.
- •1.3 Определение скоростей точек и звеньев механизма методом планов.
- •1.4 Определение ускорений точек и звеньев механизма методом планов.
- •1.5 Определение скоростей и ускорений методом кинематических диаграмм.
- •1.5.2. Построение диаграммы скоростей т. С.
- •1.5.3. Построение диаграмм ускорений.
- •1.5.4. Заполнение сравнительной таблицы.
- •1.6 Силовой расчет механизма.
- •1.6.1 Определение параметров и построение расчётной схемы.
- •1.6.2 Построение плана сил.
- •1.6.3 Силовой расчет 1-го звена (кривошипа).
- •1.6.4 Определение уравновешивающей силы Py методом рычага Жуковского.
- •2. Синтез кулачкового механизма (лист №2).
- •2.1 Данные для проектирования.
- •2.2 Построение кинематических диаграмм методом графического интегрирования.
- •2.2.1 Построение диаграммы изменения аналога ускорения (Рис.2.1).
- •2.2.2 Построение диаграммы изменения аналога скорости (Рис.2.2).
- •2.2.3 Построение диаграммы перемещения (Рис.2.3).
- •2.3 Определение минимального радиуса профиля кулачка (Рис.2.4).
- •Это и есть реальный (теоретический)минимальный радиус кулачка.
- •2.4 Построение профиля кулачка.
- •2.5 Построение диаграммы углов давления кулачка.
- •3. Проектирование планетарной зубчатой передачи и геометрический синтез внешнего эвольвентного зацепления (лист №3).
- •3.1 Проектирование планетарной зубчатой передачи.
- •3.1.1 Данные для проектирования планетарной зубчатой передачи:
- •3.1.2 Аналитический метод кинематического исследования планетарной зубчатой передачи.
- •3.1.3 Графический метод кинематического исследования планетарной зубчатой передачи.
- •3.2 Построение геометрической картины зацепления эвольвентных зубьев.
- •Список использованной литературы:
3.2 Построение геометрической картины зацепления эвольвентных зубьев.
Рассмотрим внешнее эвольвентное зацепление (рис.3.3).
Эвольвента окружности получается, если по неподвижному кругу данного радиуса перекатывать прямую без скольжения. Любая точка этой прямой прочертит эвольвенту в плоскости круга. Окружность, по которой перекатывается прямая, называется основной окружностью, а прямая – производящей прямой.
Пара зубчатых колес, находящихся в зацеплении, всегда имеет соприкасающиеся окружности, которые при вращении этих колес перекатываются друг по другу без скольжения. Эти окружности касаются в полюсе зацепления П и называются начальными (r, мм).
Окружность изготовленного зубчатого колеса, по которой производится деление цилиндрической заготовки на z равных частей, называется делительной окружностью, где z- число зубьев зубчатого колеса. Зубчатые колеса, нарезаемые без смещения режущего инструмента, называются нулевыми. У нулевых зубчатых колес начальный r (мм) и делительный r окружности совпадают. Окружность, ограничивающая вершины готовых зубьев, называется окружностью выступов (rа , мм).
Рис.3.3.
Окружность, ограничивающая глубину впадин со стороны тела колеса, называется окружностью впадины (rf). Расстояние между двумя одноименными точками двух соединенных зубьев, измеренное по делительной окружности, называется шагом зацепления Pt (мм).
Отношение Pt/ называется модулем зацепления и обозначается m:
мм
Модуль зацепления является основным геометрическим параметром зубчатого зацепления. По известному модулю и числу зубьев можно определить все остальные геометрические параметры зубчатого колеса.
Коэффициентом торцевого перекрытия называется отношение длины k (мм) дуги зацепления к длине шага Pt (мм) по начальным окружностям колес:
.
Длина дуги зацепления k (мм) определяется по формуле:
(мм),
где AB – длина активной части линии зацепления. Тогда коэффициент торцевого перекрытия:
Коэффициент перекрытия характеризует собой плавность работы зацепления и показывает число пар зубьев одновременно находящихся в зацеплении.
Коэффициент перекрытия может быть определен аналитически по формуле:
,
где ra1, ra2 – радиусы окружностей выступов соответственно шестерни и колеса;
rO1, rO2 – радиусы основных окружностей соответственно шестерни и колеса;
–межосевое расстояние;
Pt – шаг зубьев;
– профильный угол инструментальной рейки.
Дано:
число зубьев шестерни z4=24;
число зубьев колеса z5=23;
модуль зацепления m=25.
Радиусы (r, мм) делительных (начальных) окружностей:
(мм);
(мм);
(мм).
Радиусы основных окружностей (rO, мм):
(мм), =20°;
(мм);
(мм).
Радиусы (ri , мм) окружностей впадин:
(мм);
(мм);
(мм).
Радиусы окружностей выступов (ra, мм):
(мм);
(мм);
(мм).
Шаг зубьев (P, мм) по делительной окружности:
(мм);
Pt=3,14.25=78,5 (мм).
Высота головки зуба (ha, мм):
(мм).
Высота ножки зуба (hf, мм):
(мм);
hf=25.1,25=31,25 (мм).
Высота зуба (h, мм):
h=ha+hf (мм);
h=25+31,25=56,25 (мм).
Толщина зуба по делительной окружности (St, мм):
(мм);
(мм).
Межосевое расстояние (, мм):
(мм);
(мм).
Коэффициент перекрытия:
;
3.2. Построение геометрической картины зацепления эвольвентных зубьев.
Выбираем масштабный коэффициент длины, исходя из условия, чтобы высота зуба на чертеже была не менее 50 мм
,
где m – модуль зацепления, мм;
z4 – число зубьев колеса 4;
О4П – отрезок на чертеже (мм), изображающий радиус делительной окружности.
Вычерчиваем профили зубьев в следующей последовательности:
а) На линии центров полюсов от точки П (полюса зацепления) откладываем радиусы начальных окружностей r4 и r5 и проводим эти окружности.
б) Строим основные окружности радиусами rо4 и rо5. Проводим прямую N1N2 являющуюся теоретической линией зацепления. Для этого проводим радиусы основных окружностей под углом =20° к прямой, соединяющей центры колес. Эти радиусы в пересечении с основными окружностями дадут точки N1 и N2. Если центры колес выходят за пределы чертежа, построение ведут в таком порядке: строим прямую КК, касательную к начальным окружностям; от нее проводим прямую под углом =20°. Эта прямая будет касаться основных окружностей в точках N1 и N2.
в) Строим эвольвенты, которые описывает точка П прямой при перекатывании ее по основным окружностям. При построении эвольвенты первого колеса (шестерни) отрезок N1П делим на 4 равные части (П-1, 1-2, 2-3, 3-N1) и точки П, 1, 2, 3 переносим на дугу основной окружности, получаем точки П′ 1′ 2′ 3′.Затем из точек 1′ 2′ 3′ N1 строим дуги радиусами 1′-П′, 2′-П′, 3′-П′, N1-П′ соответственно. Полученная кривая является эвольвентой.
В той же последовательности строим эвольвенту для второго зубчатого колеса.
г) Строим окружности выступов обоих колес ra4 и ra5. Для более точного построения целесообразно отложить с использованием масштабного коэффициента длины l высоты головок на линии центров колес от точки П.
Построив окружности выступов, найдём точки их пересечения с соответствующими эвольвентами – крайние точки на профилях головок.
д) Строим окружности впадин колес радиусами rf4 и rf5. Здесь также целесообразно предварительно отложить высоты ножек с использованием масштабного коэффициента длины от точки П.
Полный профиль ножки зуба состоит из эвольвентной части и переходной кривой (галтели), которая соединяет эвольвентную часть с окружностью впадин. Профиль ножки у основания зуба строим следующим образом: из центра вращения колеса О4 проводят радиус О4О' до начала эвольвенты, а затем у основания зуба делают закругление радиусом rfm''= 9,4 мм.
е) От точки П откладываем на делительной окружности дуги: влево ПЕ и вправо ПF, равные каждая длине шага Pt. От точек П, Е и F влево откладываем дуги ПМ ,ER, FH, равные каждая толщине зуба по делительной окружности.
Делим дуги ПМ, ER и FH пополам. Соединяя полученные точки на делительной окружности с центром О1, получаем оси симметрии зубьев. После этого копируем эвольвенту и, поворачивая её строим остальные зубья. Аналогично строим 3 зуба второго колеса.