Министерство сельского хозяйства РФ
Федеральное государственное БЮДЖЕТНОЕ образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
«ижевская государственная сельскохозяйственная академия»
Кафедра теоретической механики и сопротивления материалов
Кинематическое и динамическое исследование механизмов привода
Пояснительная записка к индивидуальной работе по ТММ
ТММ 3.5.5 ПЗ
Выполнил: Виноградов А.П.
студент 332 гр.
Руководил: Иванов А.Г.
доцент, к.т.н.
Ижевск 2015
ОГЛАВЛЕНИЕ
Исходные данные…………………………………………………………………3
1 Кинематическое исследование зубчатого механизма………………………...4
2 Вывод формулы для пошагового вычисления угловой скорости звена приведения………………………………………………………………
3 Определение приведенного момента инерции…………………………
4 Определение приведенного момента производственного (полезного) сопротивления и его работы…………………………………………………
5 Определение движущего приведенного момента на каждом промежуточном шаге вычислений……………………………………………………………….
6 Определение движущего момента и скорости для вычислений на первом шаге. Определение средней мощности………………………………………..
7 Порядок вычислений и результаты расчетов…………………………………..
Литература……………………………………………………………………….
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Числа зубьев и модуль колес зубчатого механизма, номинальная
и синхронная частоты вращения двигателя
Z1 =16, Z2 =26, Z4 =19, Z4 =20,
Z5=19,
m
=6мм,
2765
об/мин,
3000
Размеры звеньев рычажного механизма
….,
….,e
=….,
….,
….
Массы и моменты инерции звеньев рычажного механизма:
m1=……, m2=……, m3=……,
IO1=….., IS2=…….
Максимальное
значение силы
=….
Моменты инерции звеньев привода
Iрот =…., (IZ1+Iмуф.) =….,
IZ2 =…., IZ4 =…., IZ5 =….
Масса сателлита и их число:
mc =…., Nc =….
Коэффициент неравномерности хода =….
1 Кинематическое исследование зубчатого механизма
Структурная схема механизма представлена на рисунке 1. Механизм имеет две ступени. Первая ступень – это простейшая зубчатая передача с неподвижными осями колес Z1 и Z2; вторая ступень – планетарная передача. Требуется определить угловые скорости всех звеньев и скорость центра масс сателлита планетарной ступени.
Угловую скорость колеса Z1 вычисляем по известной формуле при заданной номинальной частоте вращения ротора электродвигателя:
.
(1)
Передаточное отношение от колеса Z1 к колесу Z2 равно
.
(2)
Рисунок 1– Схема зубчатого механизма
По формулам (1), (2) вычисляем передаточное отношение и скорости
=
-1,625,
289,403,
=-178,09.
Для определения передаточного отношения планетарной ступени найдем незаданное число зубьев Z3 из условия соосности зацеплений сателлита с центральными колесами. Запишем равенство межосевых расстояний этих зацеплений
,
(3)
где
–
радиусы начальных окружностей колес.
Будем считать, что все зацепления планетарной ступени нулевые или равносмещенные. Тогда начальные окружности совпадают с делительными и условие (3) можно выразить через числа зубьев колес:
z3+z4=z5+z4’
Отсюда
z3=z5+z4’-z4
z3=19+20-19=20
Передаточное отношение планетарной ступени найдем с помощью формулы Виллиса.
Передаточное
отношение от водила Н
к колесу
равно
(4)
Передаточное отношение в обращенном движении (при остановленном водиле) выразим через числа зубьев колес:
.
(5)
По
формуле (4), подставляя (5), вычислим
передаточное отношение планетарной
ступени. Учитывая, что
,
найдем также угловую скорость колесаZ5
и равную ей скорость кривошипа 1 рычажного
механизма:
-20
Общее передаточное отношение редуктора равно произведению передаточных отношений ступеней:
.
(6)
Подставив значения, вычислим
Uр =-1,625*(-20)=32,5
Для определения угловой скорости сателлита запишем передаточное отношение от сателлита к неподвижному колесу планетарной ступени через угловые скорости в обращенном движении и выразим его через числа зубьев:
.
(7)
Учитывая,
что
,
,
находим
рад/с
Центр
масс сателлита находится на оси его
симметрии, поэтому скорость
равна скорости точки, расположенной в
конце водила:
.
(8)
Величину
возьмем по модулю;
,
м, – расстояние от оси вращения водилаН
до оси сателлита, равное межосевому
расстоянию в зацеплениях сателлита с
центральными колесами:
(z3+z4)=
(20+19)=117мм=0,117м
(9)
Поставив (9) в формулу (8), вычислим
=178.09*0.117=20.83
м/с
Результаты кинематического исследования зубчатого механизма:
20.83;
Uр
=32.5