- •Государственное образовательное учреждение высшего
- •Лекция 13. Уравновешивание звеньев.
- •1.2. Механизмы современной техники.
- •1.3. Задачи и основные методы теории механизмов и машин.
- •План лекции
- •1. 5. 2 Классификация кинематических пар по числу связей.
- •1.5.3 Степень подвижности кинематической цепи.
- •5. 7 Избыточные связи.
- •План лекции
- •1. 5. 6 Принцип образования механизмов по Ассуру.
- •1. 5. 7 Избыточные связи
- •1. 5. 8 Классификация механизмов по общим свойствам.
- •1.5.9 Виды механизмов.
- •Тема 2
- •2. 2 Графический метод кинематического анализа - метод кинематических диаграмм.
- •2. 2. 1 Определение положений звеньев, построение траекторий точек и кинематических диаграмм.
- •2. 2. 2 Графическое дифференцирование.
- •2.2.3 Графическое интегрирование.
- •2.3 Графоаналитический метод кинематического анализа - метод планов скоростей и ускорений.
- •2.3.1 Построение планов скоростей и их свойства.
- •2.3.2 Построение планов ускорений и их свойства.
- •2.3 Графоаналитический метод кинематического анализа - метод планов скоростей и ускорений.
- •2.3.1 Построение планов скоростей.
- •2.3.2 Построение планов ускорений.
- •2. 4 Аналитические методы кинематического анализа.
- •2.5 Метод преобразования координат.
- •2.5.1. Определение положений точек в незамкнутых кинематических цепях.
- •2.5.2 Определение положений точек в замкнутых кинематических цепях.
- •2.5.3 Определение положения точек в пространственных кинематических цепях.
- •2.5.4 Уравнения преобразования координат для кинематических пар.
- •2.5.5 Определение положения захвата пространственного манипулятора в неподвижной системе координат.
- •2.5.3 Определение положений точек звеньев в пространственных кинематических цепях.
- •2. 14 Преобразование координатных систем.
- •2.5.4 Уравнения преобразования координат для конкретных кинематических пар,
- •5. 5 Определение положения захвата пространственного манипулятора в неподвижной системе координат.
- •Лекция 8
- •2.5.6 Определение положения точек в плоских механизмах
- •2.5.7 Определение положений точек, скоростей и ускорений
- •2.5.6 Определение положений точек в плоских механизмах векторным методом.
- •2.5.7 Определение угловых скоростей и ускорений звеньев и линейных скоростей и ускорений точек плоских механизмов. Аналоги скоростей и ускорений.
- •3.1. Введение в динамику машин.
- •3.2.1 Классификация сил.
- •3.1 Введение в динамику машин.
- •3.2. Силы, действующие в машинах.
- •3.2.1 Классификация сил.
- •2. Силы движущие и силы сопротивления.
- •3.2.2 Определение сил инерции.
- •3.3. Реакции в кинематических парах.
- •3.4.Кинетостатический расчет механизмов.
- •3.4.1 Задачи кинетостатики механизмов.
- •3.4.2 Условия статической определимости групп звеньев.
- •3.4.3 Графоаналитический метод кинетостатического расчета групп второго класса.
- •2. Группа 2-го вида
- •3.4.4 Аналитический метод кинетостатического
- •3.4.5 Кинетостатика ведущего звена.
- •3.4.4 Аналитический метод кинетостатического
- •Лекция 12.
- •3.5.1 Трение в поступательных кинематических
- •3.5.2 Трение во вращательной кинематической паре.
- •3. 6. Передача работы и мощности. Кпд машин. Коэффициент потерь.
- •3.6.1 Кпд поступательной кинематической пары.
- •3.6.3. Определение кпд механизма.
- •3.6.4 Кпд соединенных машин.
- •Лекция 13.
- •3.7.1 Общие условия уравновешивание вращающихся масс.
- •3.7.2 Статическое уравновешивание.
- •Уравновешивание в общем случае или динамическое уравновешивание.
- •3.7.4 Статическая и динамическая балансировка вращающихся масс.
- •Лекция 14
- •3.7.6. Уравновешивание шарнирного четырехзвенника.
- •3.8. Движение машин под действием заданных сил.
- •3.8.1. Режимы движения машины.
- •3.8.2. Характеристика внешних сил.
- •3.8.5 Определение приведенных моментов инерции и моментов сил кривошипно – ползунного механизма.
- •3.8.8 Уравнения движения в дифференциальной форме.
- •Разрешим уравнение (3.57) относительно углового ускорения
- •Лекция 17.
- •3.8.13 Определение момента инерции маховика.
- •Лекция 18.
- •3.8.16 Уравнения движения машины с учетом упругости звеньев.
- •4. 2. Основные и дополнительные условия синтеза. Ограничения при синтезе.
- •4. 3. Методы оптимального синтеза.
- •4. 4. Синтез механизмов на основании заданной целевой функции.
- •4. 5. Интерполяционный метод синтеза механизмов.
- •Лекция 20.
- •4.6. Синтез механизмов методом наилучшего приближения функций.
- •4.7. Метод квадратичного приближения.
- •4.6. Синтез механизмов методом наилучшего приближения функций.
- •4.7. Метод квадратичного приближения.
- •Тема 5 Синтез плоских рычажных механизмов (4 часа)
- •5.2 Синтез четырехзвенного кривошипно-ползунного коромыслового механизма по трем положениям аналитическим методом.
- •5.3 Синтез четырехзвенного кривошипно-коромыслового механизма по двум крайним положениям коромысла, коэффициенту изменения средней скорости и допускаемому углу давления.
- •План лекции
- •5.4.2 Синтез кривошипно-ползунного механизма.
- •5.4.З Синтез кулисного механизма.
- •Тема 6.
- •9.2. Фазы движения толкателя
- •9.3. Обоснование выбора закона движения
- •Лекция 24.
- •6.5 Синтез кулачковых механизмов.
- •6.6 Проектирование по кинематическим параметрам. Построение профиля кулачка при поступательном движении толкателя.
- •6.4 Проектирование по динамическим параметрам. Определение текущих углов давления. Аналог скорости
- •Лекция 25
- •6.10. Графическое определение текущих углов давления.
- •6.11 Аналитический метод определения основных размеров кулачкового механизма по заданному допускаемое углу давления.
- •6.12. Силовой расчет кулачкового механизма.
- •Глава 7. Синтез зубчатых зацеплений. (12 часов).
- •7.2. Основная теорема зацепления. Полюс зацепления. Центроиды колес.
- •7.3. Цилиндрическая эвольвентная зубчатая передача..
- •7.1 Виды зубчатых механизмов
- •7.2. Основная теорема зацепления. Полюс зацепления. Центроиды колес.
- •7.3. Цилиндрическая эвольвентная зубчатая передача.
- •Окружность
- •Окружность
- •5. Эвольвента - кривая без перегибо
- •7.5 Элементы и свойства эвольвентного зацепления
- •7.6. Коэффициент перекрытия
- •Лекция 28.
- •7.8. Внутреннее зацепление (рис.7.9)
- •7.9. Реечное зацепление (рис.7.10)
- •7.10. Изготовление зубчатых колес.
- •Лекция 29.
- •7.14. Толщина зуба по произвольной окружности.Условие отсутствия заострения
- •7.15. Условие отсутствия подрезания
- •Лекция 30
- •7.17 Проектирование зубчатых передач. Выбор коэффициента смещения.
- •7.18 Косозубая цилиндрическая передача.
- •Лекция 31
- •7.21 Передачи с перекрещивающимися осями.
- •7.21.1 Винтовая передача.
- •7.21.2 Червячная передача.
- •Тема 8. Синтез механизмов с подвижными осями. Лекция 32.
- •8.1 Планетарные и дифференциальные механизмы.
- •8.1 Планетарные и дифференциальные механизмы.
- •Тема 9. Основы теории машин - автоматов. ( 4 часа)
- •9.1.2. Управление от копиров.
- •9.1.3. Следящий привод.
- •9.2. Виды манипуляторов и промышленных роботов.
- •Промышленные роботы
- •9.3. Рабочий объем манипулятора и классификация движений захвата
- •9.4. Влияние расположения кинематических пар манипулятора на его маневренность
- •9.5 Структурный синтез манипуляторов
- •9.6 Зоны обслуживания, угол и коэффициент
- •Список литературы.
7.14. Толщина зуба по произвольной окружности.Условие отсутствия заострения
Из рис. 7.16, б следует: x+x=+.Учитывая, что угол в радианах есть отношение дуги к радиусу:
,
и что =inv, x=invx ( - угол зацепления), получим:
Рис. 7.16. Определение толшины зуба по делительной и произвольной окружности.
Рис 7.17. Подрезание зуба.
Рис. 7.18. К выводу основного уровнения зацепления.
.
Откуда .
Учитывая, что r=mz/2, rx=mxz/2,
,
получим окончательно
, (7.12)
где =20, mx=px/, x=rb/rx
Условие отсутствия заострения
При нарезании положительных колес с увеличением коэффициента смещения толщина зуба у вершины Sa будет уменьшаться. При некотором xmax наступает заострение зуба, Sa =0. Эта опасность наиболее вероятна при z< 15. Во избежание излома вершины заостренного зуба коэффициент смещения назначают так, чтобы соблюдалось условие Sa0,2m где
Если условие не выполняется, необходимо уменьшить x.
Зависимость между модулями по делительной и произвольной окружностям
Из основной теоремы зацепления имеем,
rb=rcos=rxcosx ,
откуда
,
где rb и rx - радиусы основной и произвольной окружностей.
Учитывая, что ri=miz/2 , получим
. (7.13)
А так как mi=Pi/, то получим, что шаги по разным окружностям не равны между собой:
.
7.15. Условие отсутствия подрезания
При малых числах зубьев обрабатываемого колоса может наблюдаться интерференция зубьев инструмента и колеса. В этом случае режущие кромки инструмента срежут часть обрабатываемого зуба, на которую они накладываются.
Срезание части номинальной поверхности у основания зуба обрабатываемого зубчатого колеса в результате интеференции зубьев при станочном запеллеяяи называется подрезанием .
Значительное подрезание ослабляет ножку зуба и может срезать часть эвольвенты, поэтому оно является недопустимым,,
Явление подрезания при нарезании совиздает с явлением заклинивания в реечной передаче. Оно происходят, когда активная линия зацепления выходит за пределы линии згщепления. В реечном зацеплении эта линия ограничена т. N (рис. 7.17.), следовательно, предельный случай, когда подрезания нет, характеризуется совпадением точек А и N , т.е. когда прямая точек притупления проходит через т. A (скругленный участок ИПК не учитывается, т.к. эвольвентная часть зуба образуется только прямолинейным участком). Условие отсутствия подрезания:
ha-xmPM
Но ha=m, а из NPM PM=PNsin.
Из PNO: PN=OPsin=mzsin/2.
Тогда
или
где xmin - наименьший коэффициент смещения, при котором отсутствует подрезание.
При =20°
. (7.14)
Ддя устранения подрезания при числе зубьев меньше 17 необходимо применять положительное смещение, определяя его величину по (7.14). При z=17 x=0, для колес с z>17 можно применять .шобое смещение. т.к. xmin<0
Лекция 30
План лекции
7.16 Эвольвентное беззазорное зацепление. Определение межосевого расстояния и угла зацепления. Воспринимаемое и уравнительное смещение.
7.17 Проектирование зубчатых передач. Выбор коэффициента смещения.
7.18 Косозубая цилиндрическая передача,
7.16 Эвольвентное беззазорное зацепление. Определение
межосевого расстояния и угла зацепления. Воспринимаемое и уравнительное смещения
Покажем беззазорное зацепление пары зубчатых колес, нарезанных со смещением исходного контура.
Так как начальные окружности перекатываются без скольжения то на них толщина зуба одного колеса равна ширине впадины другого, и поэтому шаг равен сумме толщин зубьев.
Подставив значения толщин зубьев, получим
откуда угол зацепления передачи равен
обозначим
- коэффициент суммарного смещения.
суммарное число зубьев.
После этого выражение для угла зацепления принимает вид
Межосевое расстояние в зацеплении равно сумме радиусов начальных окружностей:
Рис. 7.16 Эвольвентное беззазорное соединение.
Иногда эту формулу записывают в следующем виде
где - сумма радиусов делительных окружностей,
- расстояние между делительными окружностями в зацеплении, называемое воспринимаемым смещением,
у - коэффициент воспринимаемого смещения
который характеризует изменение межосевого расстояния и определяется выражением:
В зависимости от величины и знака суммарного смещения можно мучить три типа передач: нулевую, положительную и отрицательную
В нулевой передаче: начальные и делительные окружности совпадают.
В положительной передаче: начальные окружности больше делительных,
В отрицательной передаче: делительные окружности пересекаются, так как они больше начальных.
Воспринимаемое смещение не равно суммарному. Если взять , то получится большой боковой зазор между зубьями, во избежании которого и осуществляется обратное смещение, называемое уравнительным. Оно определяется выражением
где, - коэффициент уравнительного смещения.
Для того, чтобы в проектируемом зацеплении получить стандартный радиальный зазор, в станочном зацеплении уменьшают высоту зуба на величину уравнительного смещения.
Высота начальной головки зуба определяется выражением:
откуда коэффициент начальной высоты головки зуба равен
Этот коэффициент входит в формулу для определения Zminиз условия отсутствия заклинивания.