15 Визначення зрівноважуючої сили методом “важеля” Жуковського

Побудуємо план швидкостей, повернутий на 90⁰ (див. аркуш 2 або рис.13).

В центрах ваги прикладаємо сили ваги, в точках прикладення рівнодіючих сил інерції прикладаємо ці сили, а в точці рпід кутомдо лініїрр_v прикладаємо зрівноважуючу силу. Точки прикладення рівнодіючих сил інерції поділяють відповідні відрізки швидкостей у тій же пропорції у якій поділяють ланки точки К_і.

Згідно з теоремою Жуковського розглядувана система сил перебуває в стані рівноваги. Складаємо рівняння моментів всіх сил, діючих на “важіль” Жуковського, відносно полюса р_v :

Звідси визначимо:

Похибка у визначенні зрівноважуючої сили:

16 Синтез зубчатого зачеплення

Досліджуємо зачеплення коліс 4 і 5 привода. Для розрахунків приймаємо Z₄ = 15 (див. бланк завдання), Z₅ = 23 (див. п.10.15.3). Момент сили, який діє на колесо 5 М₅ = 596.3 Нм (див. п.10.7).

Момент, який діє на колесі 4, розрахуємо за формулою:

де U₄₅ = Z₅ / Z₄ = 23 / 15 = 1.533 - передаточне відношення зубчатої пари, η = 0.98 - коефіцієнт корисної дії зубчатої пари.

Вважаючи, що наша пара коліс буде працювати в умовах захищеності від пилу та інших абразивних часток, а також в середовищі з мастилом, розрахунок міжосьової відстані проводимо за умовами контактної міцності:

де К_Н = 1.1 ... 2.5 - коефіцієнт навантаження при розрахунку на контактну витривалість; [σ]_Н = 640 Мпа для сталі 40Х, ψ_а = b / a_w = = 0.2 ... 0.5 - коефіцієнт ширини зуба.

За цією міжосьовою відстанню розрахуємо необхідний модуль зачеплення:

Згідно стандарту ДСТ 9563-60 вибираємо m = 8 мм.

Коефіцієнт радіального зазору = 0.25, кут головного профілю α = 20⁰ , коефіцієнт висоти голівки = 1, коефіцієнт радіуса кривизни перехідної кривої біля ніжки зуба = 0.38 .

Для нерівнозміщеного^** зачеплення відповідно таблиці вибираємо коефіцієнти зміщення

Примітка:^** 1 Вид зачеплення задається викладачем.

2. Якщо вид зачеплення вибирається студентом, то слід керуватись таким:

   0. Для кінематичних передач з числами зубців радимо користуватись стандартним – нульовим або рівнозміщеним зачепленням. Нерівнозміщене зачеплення використовується при . Якщо міжосьова відстань не лімітована, то, з точки зору міцності передачі, не можна послаблювати товщину ніжки зуба.

   1. У будь-якому випадку, свої міркування щодо вибору типа зачеплення треба з’ясувати з викладачем і описати у пояснювальній записці.

Розрахунки розмірів зубчатих коліс ведемо для трьох умов:

1. умова нерівнозміщеного зачеплення;

2. умова вписування у наперед задану міжосьову відстань =160 мм;

3. умова забезпечення рівнозношеності.

Результати розрахунків дивись додатки И, И.1, И.2.

16.1 Розрахунок розмірів коліс для нерівнозміщеного зачеплення

Визначаємо геометричні розміри зубчатих коліс.

Діаметри ділильних кіл:

Діаметри основних кіл:

Визначаємо кут зачеплення:

Кут .

Діаметри початкових кіл:

Міжосьова відстань

Коефіцієнт сприйманого зміщення міжосьової відстані:

Коефіцієнт вирівнювального зміщення:

Величина заходу зубців

Висота зуба:

Діаметри кіл западин:

Діаметри кіл голівок:

Величина кроку по ділильному колі :

Товщина зуба по ділильному колі: