1. СИНТЕЗ ЗУБЧАТОГО МЕХАНИЗМА
1.1. Числа зубьев планетарной передачи
Согласно заданию, кривошип сидит на валу колеса 5. Передаточное отношение от электродвигателя к кривошипу - это передаточное отношение и15 от колеса 1 планетарной передачи к колесу 5. Как всякое общее передаточное отношение, и15=и1H и45,, т.е. равно произведению промежуточных передаточных отношений.
U45=z5/z4=24/12=2.
UP=wвх/ wвых=320/28=11,43.
Uпл=UP/ U45=11,43/2=5,715.
Uпл=U 31H=1-U(H)13=1- ((-z2/z1).(z3/z2`)).
z1=20, z2`=16...36
Состовляем квадратное уравнение
z2` z1 (Uпл – 1)=z2 (z1 + z2 + z2`)
Данному квадратному уравнению удовлетворяет количество зубьев колёс z2` =25, z2=31.
Отсюда: z3=z1+ z2+z2`=20+25+31=76
Z1=20, Z2=31, Z3=76.
1.2. Картина линейных и угловых скоростей
Картину линейных скоростей совместим со схемой механизма (чертежи, лист 1). Схему построим по делительным окружностям. т. к. они пропорциональны начальным и. следовательно, картину скоростей не искажают. К тому же в нашем случае начальные и делительные окружности совпадают, т. к. колёса нулевые.
По формуле r =m1z /2 вычислим радиусы делительных окружностей всех колёс. По заданию модуль m=4. При этом r1=40, r2’=50, r2=62, r3=152. Схему изобразим в масштабе М1:2, что соответствует масштабному коэффициенту ml= 2 .10-3 м/мм.
Отложим произвольный отрезок АА’, изображающий скорость точки А колёс 1 и 2. Точку A’ соединим с С - мгновенным центром вращения колеса 2 . Прямая СА’ является линией распределения скоростей этого колеса. С помощью СА’ определим скорость в точке В сателлита и водила - отрезок ВВ’. Соединяя В’ и A’ с О. Получим линии распределения скоростей для водила и колеса.
Построение картины угловых скоростей. Из точки D произвольного отрезка DE проведём лучи, параллельные линиям распределения скоростей. Лучи отсекают на горизонтальной прямой отрезки Е-1, Е-2, Е-Н, пропорциональные угловым скоростям w1, w2, wH, соответственно. По картине угловых скоростей передаточное отношение
u1H=<E-1>/<E-H>=135/30=4,5
Это хорошо совпадает с заданным и1H.
1.3.Геометрический расчёт зацепления колёс 4-5
Исходные данные
Число зубьев колеса 4.........................z4=12
Число зубьев колеса 5........................... z5=24
Модуль, мм............................................ т=4
Межцентровое расстояние, м.м............ aW =74
Параметры производящей рейки
Угол профиля, град. ............................. a=20
Коэффициент высоты головки.............h*a=1
Коэффициент радиального зазора....... с*= 0,25
Из формулы межцентрового расстояния следует, что косинус угла зацепления
cos aw=m(z4+z5)cos a /2aw=4(12+24)0,94/2 .74=0,914
Отсюда угол зацепления аw=23,9°
Из формулы инволюты угла зацепления находим сумму коэффициентов смещения:
x=(z4+z5)(invaw-inva)/2 tga=(12+24)(0,02618-0,01490)/2 . 0,364=0,558.
По блокирующему контуру, соответствующему заданным числам зубьев, принимаем:
x4=0,5; х5=0,058.
радиусы делительных окружностей
r4=mz4/2=4.12/2=24,
r5=тz5/2=4.24/2=48.
Радиусы основных окружностей
rb4=r4 соsa=24 . 0,94=22,56,
rb5=r5 cosa=48 . 0,94=45,12.
Радиусы окружностей впадин
rf4 = r4 - (ha* + c* - x4) m = 24 - (1+ 0,25 - 0,5) 4 = 21,
rf5 = r5 - ( ha* + c* - x5) m = 48 - (1+ 0,25 - 0,058) 4 = 43,3.
Радиусы окружностей вершин
ra4 = aw - rf5 - c*m = 74 – 43,3 - 0,25 . 4 = 29,7,
ra5 = aw - rf4 – c*m = 74 – 21 – 0,25.4 = 52.
Шаг по делительной окружности
Р=p т=3,14 . 4=12,56.
Толщины зубьев по делительным окружностям
S4=(0,5p+2x4 . tga)m=(0,5 . 3,14+2 . 0,5 . 0,364)4=7,72,
S5=(0,5p+2x5 . tga)m=(0,5 . 3,14+2 . 0,058 . 0,364)4=6,44.
Углы профиля на окружности вершин
aa4=arccos rb4/ra4=arccos 22,56/29,7=40,57°,
aa5=arccos rb5/ra5=arccos 45,12/52=29,8°
Коэффициент перекрытия
e =(z4(tgaa4 - tgaw)+z5(tgaa5 - tgaw))/2p=
=(12(0,86-0,44)+24(0,57-0,44))/2 . 3,14=1,3.
Высота зуба колёс 4,5 h4=h5=ra5-rf5=52-43,3=8,7 мм.На чертеже зуб должен иметь высоту не менее 40 мм.Требуемое увеличение составляет 40/8,7=4,6.На этом основании принимаем масштаб ml=0,46 . 10 –3 м/мм. Зацепление вычерчиваем в следующем порядке.Отмечаем центры колёс.Проводим основные окружности.По касательной к этим окружностям проводим линию зацепления.
Отмечаем полюс зацепления. Проводим окружности вершин. Строим две эвольвенты, соприкасающиеся, например, в полюсе.
Проводим делительные окружности. Откладываем толщины зубьев по этим окружностям. Находим оси симметрии зубьев и строим противоположные стороны этих зубьев. Проводим окружности впадин. В основаниях зубьев делаем скругления радиусом 0,4 модуля. Это примерно равно радиусу скругления производящей рейки.
Через полюс проводим начальные окружности. Отмечаем границы теоретической и активной линии зацепления. Находим границы активных профилей зубьев. Определяем коэффициент перекрытия по чертежу:
e =<EF>/pa=71/55=1,29.
С точностью до десятых он совпадает с расчётным - 1,3. Это свидетельствует о правильности синтеза зацепления.
2. СИНТЕЗ КУЛАЧКОВОГО МЕХАНИЗМА
2.1 Кинематические диаграммы толкателя
Примем отрезок <А1> изображающий экстремумы аналога ускорения на фазе подъёма, равным 40 мм. Тогда , одноимённый отрезок для фазы опускания 90 мм.
Примем <j>=240 мм ( чертежи , лист 2), тогда масштабный коэффициент
mj=j/<j>=340°/240=1,42 град/мм или 0,025 рад/мм. По вычисленным значениям построим график аналога ускорения S²(j).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.