- •Основные понятия тмм. Машина, механизм, звено, кинематическая пара.
- •Классификация кинематических пар:
- •Степень свободы (подвижности) пространственных и плоских механизмов.
- •Кинематические цепи и их классификация.
- •Основные принципы образования механизмов.
- •Группа Ассура, классификация групп Ассура (класс, порядок и вид групп II класса).
- •Структурный анализ механизмов с высшими кинематическими парами.
- •Задачи и методы кинематического анализа механизмов.
- •Кинематический анализ рычажных механизмов методом планов. Аналоги скоростей и ускорений.
- •Кинематический анализ рычажных механизмов методом замкнутого векторного контура.
- •Виды зубчатых механизмов. Передаточное отношение.
- •Кинематика зубчатых механизмов с неподвижными осями колес. Коробки передач автомобилей.
- •Кинематика дифференциальных и планетарных механизмов.
- •Кинематика колесного дифференциала.
- •Кинематика карданной передачи.
- •Динамическая модель машинного агрегата (звено приведения).
- •Приведенный момент сил и приведенный момент инерции.
- •Уравнения движения машинного агрегата в энергетической и дифференциальной формах.
- •Режимы движения машинного агрегата.
- •Определения закона движения звена приведения.
- •Неравномерность вращения звена приведения и способы уменьшения неравномерности.
- •Задачи и методы силового расчёта механизмов.
- •Определение сил инерции.
- •Условие статической определимости кинематических цепей.
- •Силовой расчет рычажных механизмов методом планов и аналитическим методом.
- •Трение в поступательных кинематических парах.
- •Трение во вращательных парах.
- •Трение в винтовой кинематической паре.
- •Трение качения в высших кинематических парах.
- •Кпд при последовательном и параллельном соединении механизмов.
- •Неуравновешенность вращающихся масс и ее виды.
- •Уравновешивание нескольких вращающихся масс, расположенных в одной плоскости.
- •Динамическая балансировка вращающихся масс.
- •Уравновешивание механизмов на фундаменте.
- •Параметры жесткости и диссипации упругих звеньев машин.
- •Дифференциальное уравнение колебательного движения механизма с упругими звеньями.
- •Методы и средства виброзащиты машин.
- •Виды кулачковых механизмов. Фазы движения выходного звена. Законы движения выходного звена.
- •Угол давления в кулачковых механизмах. Влияние его величины на работоспособность механизма.
- •Определение основных размеров кулачковых механизмов.
- •Построение профиля кулачка по заданному закону движения выходного звена.
- •Основная теорема зубчатого зацепления (теорема Виллиса).
- •Эвольвента окружности, ее уравнения и свойства.
- •Основные геометрические параметры зубчатого колеса.
- •Свойства эвольвентного зацепления.
- •Качественные показатели зубчатого зацепления.
- •Методы нарезания зубчатых колес.
- •Явление подрезания зубьев. Минимальное число зубьев нулевого колеса, нарезаемое без подрезания.
- •Определение геометрических параметров зубчатого колеса и передачи.
- •Выбор коэффициента смещения.
- •Синтез планетарных передач (условия соосности, соседства и сборки).
Основные геометрические параметры зубчатого колеса.
Основными параметрами зубчатого колеса являются (рис. 1):
z – число зубьев;
ra – радиус (диаметр) окружности выступов;
rf – радиус (диаметр) окружности впадин;
rb – радиус (диаметр) основной окружности;
r – радиус (диаметр) делительной окружности, т. е. окружности, которая является начальной в станочном зацеплении колеса с режущим инструментом;
р – шаг по делительной окружности;
h – высота зуба, равная h=ha+hf, где:
ha – высота головки зуба;
hf – высота ножки зуба;
m – модуль зацепления, определяемый из условия:
, т. е. , (измеряется в мм).
Величина m стандартизирована, а делительная окружность является окружностью стандартного модуля. Обычно размеры зубчатого колеса и зубьев выражаются через m.
Так, например: , где – коэффициент высоты головки зуба;
, где - коэффициент радиального зазора;
; ; , где α – угол исходного контура режущего инструмента.
Обычно для стандартных зубчатых колёс: ; ; α=20º.
44а
44б
Свойства эвольвентного зацепления.
В зубчатой передаче контактирующие элементы двух профилей выполняются по эвольвентам окружности и образуют, так называемое эвольвентное зацепление. Это зацепление обладает рядом полезных свойств, которые и определяют широкое распространение эвольвентных зубчатых передач в современном машиностроении.
Свойства эвольвентного зацепления:
передаточное отношение эвольвентного зацепления определяется только отношением радиусов основных окружностей и является величиной постоянной;
u12=ω1/ ω2= rW2/ rW1= (rb2·cos αW)/ (rb1·cos αW)= rb2/ rb1=const.
при изменении межосевого расстояния в эвольвентном зацеплении его передаточное отношение не изменяется;
при изменении межосевого расстояния в эвольвентном зацеплении величина произведения межосевого расстояния на косинус угла зацепления не изменяется.
за пределами отрезка линии зацепления N1N2 рассматриваемые ветви эвольвент не имеют общей нормали, т. е. профили выполненные по этим кривым будут не касаться, а пересекаться. Это явление называется интерференцией эвольвент или заклиниванием.
Качественные показатели зубчатого зацепления.
Одним из качественных показателей зубчатой передачи является коэффициент перекрытия εα, равный εα=gα/pα, где pα – шаг по основной окружности (расстояние между одноименными точками двух соседних зубьев, замеренное по дуге основной окружности). Коэффициент εα показывает сколько пар зубьев в среднем одновременно находиться в зацеплении. Для прямозубой передачи обычно 1< εα<2. Чем больше εα, тем более плавно и бесшумно работает передача.
Другим качественным показателем является коэффициент скольжения, который учитывает влияние геометрии передачи и ее кинематики на скольжение и износ профилей, скользящих друг по другу (рис. 74), что видно из картины скоростей. На этой картине:
Vk1 – скорость точки К первого колеса;
Vk1t – проекция этой скорости на касательную к контактирующим профилям;
Vk2 и Vk2t – тоже для колеса 2.
Скорость скольжения колеса 1 и 2 относительно друг друга равна:
Vck=Vk1k2= Vk1t- Vk2t
Коэффициенты скольжения колес 1 и 2 равны:
;
Эти коэффициенты равны нулю в полюсе (точка Р) и увеличиваются с удалением от него по линии зацепления.
46а
46б