Курсовое проектирование по "Теории механизмов и машин", страница 53

Из примера на рис. 8.8 следует выбрать x_1max = 0,8, однако это значение может не обеспечить условие оптимальной износостойкости. Таблица оптимизации по износостойкости кроме x₁,x₂ и e_a содержит суммы удельных давлений и  в крайних точках А₁ и А₂ активной линии зацепления (рис. 8.9).

Рис. 8.9

В процессе решения задачи оптимизации следует построить графики  и  и в их пересечении найти x_1опт. Из графика (рис. 8.10) следует, что для приведенного примера из условия оптимальной износостойкости следует принять x₁ = 0,55.

Рис. 8.10

После анализа распечаток и выбора коэффициента смещения шестерни программу необходимо прервать, запустить заново и в нужном месте ввести оптимальный коэффициент смещения. В дальнейшем рассчитываются все геометрические параметры, необходимые для построения картины эвольвентного зацепления, а также данные для построения диаграмм и контрольные параметры.

На рис. 8.11 приведена распечатка параметров зацепления. Ее необходимо дополнить колонкой с обозначениями параметров и анализом. Анализ по п. 1 должен иметь вывод, что принятый коэффициент смещения шестерни находится в пределах x_1min, рассчитанного машиной, и x_1max, найденного студентом при оптимизации по изгибной прочности.

Рис. 8.11

По пп. 6 и 7 следует констатировать, что угол зацепления > = 20˚ и межосевое расстояние a_w больше делительного межосевого расстояния a, что свидетельствует о повышении контактной прочности положительного зацепления по сравнению с нулевым. Толщины зубьев по вершинам (пп. 27 и 28) должны быть больше 0,25m из условия незаострения, коэффициент перекрытия (п. 35) должен быть больше минимально допустимого (1,2) из условия непрерывности зацепления.

В распечатке на рис 8.12 приведены данные к построению диаграмм удельного скольжения и коэффициента давления, а также длины линии зацепления и активной линии зацепления.

Рис. 8.12

8.12. Построение картины эвольвентного цилиндрического зацепления

Картину эвольвентного зацепления на листе 3 (рис. 8.13) строят на листе формата А2 с высотой зуба не менее 50 мм. Построения ведут в следующей последовательности:

1. На поле чертежа изображают точку О₁ — центр вращения шестерни.

2. В вертикальном или наклонном положении проводят межосевую линию О₁О₂ в стандартном масштабе (М2:1, М2,5:1, М4:1, М5:1), выбираемом по высоте зуба. Так, при высоте h = 12,86 мм следует принимать масштаб М4:1. Точка О₂ может быть вынесена за пределы листа. На рис. 8.13 линия зацепления и оси диаграмм расположены горизонтально.

3. Вычерчивают основные окружности радиусами r_b1 и r_b2, которые не пересекаются друг с другом.

4. Проводят общую касательную к обеим основным окружностям. Расстояние между точками касания В₁В₂ — линию зацепления g — проконтролировать линейкой.

5. Точкой пересечения межосевой линии и линии зацепления будет W — полюс зацепления.

6. Радиусами О₁Wи О₂Wпроводят начальные окружности, перекатывающиеся друг по другу без скольжения. Начальные радиусы r_w1и r_w2 следует проконтролировать линейкой.

7. Строят две эвольвенты окружности с их касанием в полюсе зацепления Wодним из способов: графическим построением или по компьютерным распечаткам. По графическому способу для построения эвольвенты колеса Э₂ отрезок линии зацепления WB₂(производящую прямую) делят на 5 равных отрезков и выполняют действия, имитирующие перекатывание его по основной окружности. На основную окружность циркулем переносят засечку, ближайшую к точке B₂, и из нее проводят касательную, на которой откладывают 4 отрезка. Затем на основную окружность сносят вторую засечку, проводят вторую касательную, на которой откладывают 3 отрезка и т.д. Соединяя точки плавной кривой, получают эвольвентный профиль ножки зуба. Для получения профиля головки зуба участок WB₂ продляют на один отрезок, сносят его на основную окружность, проводят касательную и откладывают на ней 6 отрезков.

8. Полученную эвольвенту ограничивают, проводя окружности вершин, впадин и дугу переходной кривой радиуса ρ_f. По начальной окружности от полюса зацепления W откладывают начальную толщину зуба s_w2, делят ее пополам и соединяют с центром вращения колеса О₂, получая ось симметрии зуба.