4.2. Силовий розрахунок структурних груп

Першою розраховується крайня група ланок 4-5. До ланок накресленої в масштабі групи прикладаються усі відомі і розраховані навантаження. Замість ланок 0 і 3, які відокремлено, у роз’єднаних кінематичних парах прикладаються реакції зв'язків R₀₅ і R₃₄. При цьому реакція R₃₄ розкладається на двох складових, і . Тангенціальна складова знаходиться з рівняння моментів щодо точки D:

, відкіля ,

де плечі сил h_и4, мм, h₄, мм, у масштабі m_l, м/мм. Напрям складових у рівнянні моментів визначається за ознакою пліч у табл. 9.

Для визначення інших реакцій складається векторне рівняння рівноваги всієї структурної групи:

.

Побудова плану сил групи проводиться в масштабі m_F=____Н/мм. Невідомі реакції , R₀₅ (підкреслені однією рисою в рівнянні) і R₃₄ знаходяться за результатами побудови. Їх значення у Н наведені у табл. 9.

Для розрахунку реакції в шарнірі D складемо векторне рівняння ланки 5:

.

Додаткові побудови виконуються на колишньому плані сил, з якого знаходимо , Н.

При переході до розрахунку наступної групи ланок 2-3 у точку В цієї групи переноситься реакція . Крім цього, до ланок прикладаються всі інерційні навантаження і сили ваги, а також невідомі реакції .

Для розрахунку реакції R₁₂ складаються рівняння моментів відносно т. В: - .

Звідси знаходимо: . Плечі сил h_u3, мм, h_3, мм, h₃, мм.

Векторне рівняння рівноваги групи 2-3 має вид .

План сил будується в масштабі m_F = ___H/мм. З нього знаходиться реакція R₀₃ ,Н.

Розрахунок виконується у табличній формі (табл. 7).

4.3. Силовий розрахунок початкового механізму

У точку А кривошипа 1 переноситься реакція . Крім реакції, до кривошипа прикладається в напрямку обертання рушійний момент М_р і інерційний момент . Від’ємна ознака у цьому рівнянні означає те, що напрям інерційного моменту протилежний напряму прискорення. Якщо в цьому положенні , те це означає, що вектор збігається з кутової швидкості, а в іншому разі, коли , тоді кутове прискорення буде протилежним кутової швидкості.

Таблиця 9. Результати розрахунків навантажень на ланки у наданому положенні

З рівняння моментів знаходимо рушійний момент і порівнюємо з результатом, отриманим з діаграми моментів. На підставі цього порівняння розраховується розбіжність . Реакція у шарнірі О визначається за допомогою плану сил кривошипа, який будується на підставі його векторного рівняння рівноваги .

План сил кривошипа будуємо у масштабі _P = _____ кН/мм. З нього маємо величину реакції , Н.

5. Розрахунок передаточного механізму

До складу передаточного механізму (рис. 2) входять планетарний редуктор, що передає обертання від двигуна до кривошипа важільного механізму й відкрита передача до кривошипа і на вал кулачкового механізму.

5.1 Розрахунок параметрів планетарного редуктора

Визначаємо передаточне відношення планетарного редуктора .

У роботі дозволяється відхилення в значенні передаточного відношення до 2%. Можливий діапазон значень передаточного відношення .

Оскільки , тоді вибираємо планетарний редуктор Джемса (рис.4).

Обираємо з наданого діапазону чисел передаточне відношення . Передаточне відношення планетарної передачі Джемса може бути визначене через відношення чисел зубів: . Звідси випливає співвідношення: . При підборі чисел зубів необхідно дотримуватися ряду умов. За умовою відсутності підрізу мінімальне число зубів у нормального (нульового) зубчастого колеса повинне бути більше 17.

Меншим колесом при передаточному відношенні є колесо 1. Приймаємо значення числа зубів першого колеса , тоді кількість зубів сателіта буде визначатись за формулою . Використовуючи умову співвісності, знаходимо кількість зубів опорного колеса . Числа зубів коліс 2 і 3, що утворять внутрішнє зачеплення, повинні задовольняти умові відсутності інтерференції (набігання) профілів z₃  z₂ +7. У нашому прикладі ця умова виконується (див. табл.10).

Таблиця 10. Підбор чисел зубів планетарного механізму

Перевіримо також величину передаточного відношення. У даному випадку це відношення знаходиться в припустимому діапазоні.

Необхідно далі перевірити спроможність наданої кількості сателітів К до задовольняння умови сусідства. Ця умова являє собою вимогу відсутності контакту між сусідніми сателітами 1 і 2 (рис. .3,б): . Як слід з розрахунку, надана у завданні кількість сателітів у даної умові задовольняється, тобто .

Перевіримо умову зборки , у якому N повинно бути будь-яким цілим числом. При отриманих числах зубів умова зборки задовольняється.

Остаточно приймаємо параметри планетарного механізму, яки надані у табл.10.

За наданою величиною модуля m= 5мм розраховані діаметри ділильних окружностей.