Механизмы двигателей внутреннего сгорания. Рычажный механизм. Зубчатый механизм. Кулачковый механизм, страница 9

n	Материал	b/D1	D2/D1	D1, мм	D2, мм	b , мм	m , кг		I, кг·м2
1	Чугун	0,1	0,6	710	420	71	129,7		11,36
2	Чугун	0,15	0,6	630	360	100	149,2		9,81
3	Чугун	0,2	0,6	600	360	120	154,2		9,43
4	Чугун	0,1	0,7	710	500	71	100,6		9,48
5	Чугун	0,15	0,7	630	420	100	122,9		8,81
6	Чугун	0,2	0,7	630	420	125	153,7		11,01
7	Чугун	0,1	0,8	750	600	60		67,7		7,81
8	Чугун	0,15	0,8	710	560	110		116,8		11,94
9	Чугун	0,2	0,8	670	530	130		121,8		11,11

Ограничения по диаметру 650 мм. Из полученных вариантов выбираем маховик с параметрами (с наименьшей массой):

D₁ = 630 мм;

D₂ = 420 мм;

b = 100 мм;

m = 122,9 кг.

Диаметр отверстия ступицы  d₀₁ = 0,1 · D₁ = 0,1 •630 мм = 63 мм

Диаметр ступицы: d_ст = 1,8 • 63 мм = 114мм.  По ГОСТ 6636-69 принимаем      d_ст = 120 мм.

Толщина спицы: с = 0,25 · b = 0,25 • 100 мм = 25 мм.

3. Синтез зубчатого механизма

         3.1. Выбор коэффициентов смещения и геометрический расчет эвольвентного зубчатого зацепления

Оптимальные коэффициенты смещения  x₁ и x₂ выбирают по таблицам для чисел зубьев, равных табличным, либо для табличных, ближайших меньших заданным. Но при оптимальных x₁ и x₂  межосевое расстояние а_ω не получится стандартным. Его необходимо округлить до ближайшего меньшего стандартного значения по ГОСТ 6636-69 и откорректировать коэффициенты смещения.

Коэффициенты смещения выбирают также по оптимальной износостойкости, то есть по равенству суммарных ординат относительного скольжения в точках A₁ и A₂ .

Выбранные коэффициенты смещения x₁ = 0,5; x₂ = 0,428.

Расчет геометрии зацепления ведется по формулам:

Делительный диаметр:

,                                                                                                      (102)

где  - модуль зацепления;

-число зубьев шестерни или колеса.

Основной диаметр

,                                                              (103)

где α – угол профиля.

Шаг зубьев по делительной окружности:

,                                                                                                     (104)

Высота головки зуба:

,                                                                  (105)

где  = 1 - коэффициент высоты головки зуба.

Радиальный зазор:

,                                                        (106)

где = 0,25 - коэффициент радиального зазора.

Межосевое расстояние:

,                                                                   (107)

где - делительное межосевое расстояние;

- коэффициент воспринимаемого смещения.

Коэффициент воспринимаемого смещения:

,                                                                 (108)

где - коэффициент уравнительного смещения.

Диаметры вершин:

                                     (109)

Диаметры впадин:

                                                               (110)

Угол зацепления определяется через инволюту:

.                                                         (111)

Толщина зубьев по окружности любого диаметра   равна:

.                                    (112)

Коэффициент перекрытия:

.                               (113)

Основной шаг:

.                                                              (114)

Угловой шаг:

                                                          (115)

Высота зуба с учетом уравнительного смещения:

                             (116)

Второе значение коэффициента перекрытия находится графическим путем по формуле: