4. Задание № 1.

Кинематика сложного зубчатого механизма.

4.1. Синтез зубчатого планетарного механизма [1,2]

Поскольку числа зубьев зубчатых колес планетарного механизма заданы, его синтез сводится к определению основных диаметров зубчатых колес, считая модуль всех зубчатых колес одинаковым. Величину модуля выбирают из стандартного ряда модулей (в мм):

1 ряд: 1; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12; 16; 20.

2 ряд: 1,25; 1,375; 1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,5; 5,5; 7; 9; 11; 14; 18.

Диаметры зубчатых колес определяют по формуле

,

где - число зубьев зубчатого колеса.

После определения диаметров зубчатых колес следует изобразить кинематическую схему планетарного механизма в масштабе, с учетом того, какое зубчатое колесо механизма закреплено.

4.2. Определение передаточного отношения

планетарного зубчатого механизма

Для определения передаточного отношения зубчатого планетарного механизма (ЗМ) можно использовать формулы из таблицы 5.

Таблица 5. Передаточные отношения планетарных зубчатых механизмов

Схема механизма
1
2
3, 4

Если модуль , то колесовращается быстрее водила. В этом случае вал колесанужно соединить с валом двигателя, а вал водиласоединить с валом колеса 1 сложного зубчатого механизма. В противном случае вал водиланужно соединить с валом двигателя, а вал колесасоединить с валом колеса 1 сложного зубчатого механизма.

4.3. Определение угловых и линейных скоростей

звеньев сложного зубчатого механизма

Определить передаточные числа для всех составных частей зубчатого механизма (рис. 1), в частности цилиндрической зубчатой передачи с зубчатыми колесами 1 и 2, червячной передачи с звеньями 3 и 4 и передачи винт - гайка, образованной винтом 5 и гайкой 6. По полученным передаточным числам и заданной угловой скорости двигателя определить угловую_Р (или линейную v_P) скорость движения входного звена рычажного механизма, угловую скорость колеса червячной передачи. На схеме механизма указать направление линейной скоростиv_P прямой стрелкой, а направления угловых скоростей , _Р, и круговыми стрелками.

Для определения , _Р, v_P и используются формулы

= n_д /30, _P= /i_ЗМ, =_P /i₃₄,

v_P=Z₅ h _p /(2i₁₂);

где – угловая скорость вала двигателя в рад/с;i_ЗМ – передаточное число планетарного зубчатого механизма (ЗМ) от его входного звена к выходному; i₃₄ – передаточное число для червячной передачи; i₁₂ – передаточное число зубчатой передачи; Z₅, h(м) – число заходов и шаг винта 5.

5. Задание № 2.

Кинематика рычажного механизма.

5.1. Структурный анализ рычажного механизма

В заданиях предлагаются для исследования плоские трехзвенные рычажные механизмы. Поэтому число степеней подвижности для этих механизмов следует определять по формуле Чебышева [1,2], предварительно удалив из механизма лишние связи и степени подвижности, если таковые имеются. Если механизм имеет высшие кинематические пары, то перед определением структуры механизма необходимо заменить высшие кинематические пары кинематическими цепями, содержащими только низшие кинематические пары. Для определения класса механизма его необходимо расчленить на структурные группы (группы Ассура), определить их классы и класс механизма, как наивысший из классов входящих в него структурных групп. Для выбора методов исследования кинематики и силового расчета механизма необходимо определить и вид структурной группы [1,2].