Механизм фанерострогального станка. Структурно – кинематический анализ. Определение уравновешивающей силы методом Н.Е. Жуковского, страница 4

d1=mZ1 =  6*15 = 90 мм

d1=mZ2 =  6*40 = 240 мм

Делительное межосевое расстояние:

а = 0,5m*(Z1+Z2 )= 0,5*6*55=165 мм

Угол зацепления:

invαW =

inv αW =

inv αW = 0,0245136

αW = (23,45о)

Межосевое расстояние:

aW =

Начальные диаметры:

Коэффициенты:

воспринимаемого смещения

уравнительного смещения

Диаметры вершин:

Диаметры впадин:

Шаг по делительной окружности:

p = π * m = 3.14*6=18.84 мм

Толщина зубьев по делительной окружности:

S = 0,5p+2x1 * m* tgα = 0,5*18,84+2*0,363*6*0,364

S = 11 мм.

Ширина впадин по делительной окружности.

SB = 0,5p-2x1* m * tgα = 0,5*18,84-2*0,33*6*0,364

SB = 7,8 мм

4.2.2. Описание построения картины зубчатого зацепления.

Масштаб:

µе=

µе = 0,0005  м /мм (увелич. в 2 раза).

На линии центров откладываем межосевое расстояние  aW . Из центров проводим начальные окружности. Эти окружности будут касаться друг друга в точке Р – полюсе. Через точку Р проводим общую касательную  Т1 – Т2  и линию зацепления  N1N2. Из центров  О1  и  О2  спускаем перпендикуляры   О1А  и   О2В  на линию  N1N2. Далее проводим основные окружности, делительные окружности, окружности вершин и впадин.

Принимая полюс  Р  за вычерчивающую точку и перекатывая производящую прямую  N1N2  по основным окружностям, строим эвольвенты. Эти эвольвенты и будут профилями зубьев соответствующих колес.

Т.к. зацепление происходит на рабочем участке линии зацепления αв, то через точки  а  и  в,  соответствующие началу и концу зацепления строим пунктиром профиль зуба.  И по начальным окружностям строим дуги зацепления  c1d1и   c2 d2 .

4.3. Исследование зубчатого привода

4.3.1. Подбор чисел зубьев

Откуда

Из условия соосности:

Учитывая, что , принимаем

Z1 = 20

Z2 = 40

Z3 = 100

Условия сборки при  К = 3

 ( целое число )

выполняется.

Условия соседства:

              выполняется.

4.3.2. Построение схемы

r1 = 0,06 м

r2 = 0,12 м

r3 = 0,3 м

r4 = 0,045 м

r5 = 0,12 м

Масштаб :

µе = 0,004 м / мм

4.3.3. План линейных скоростей

Скорость точки  А:

Масштаб :

µV =4,02/80,4= 0,05  м /с* мм

Откладываем вектор  .  Скорость точки О равна  0. Зная скорость двух точек колеса Z1, проводим линию .

Аналогично, зная скорости двух точек колеса, строим линию распределения   и определяем линейные скорости  и .

4.3.4. План угловых скоростей

Угловая скорость звена пропорциональна тангенсу угла между вертикальной линией  у – у и линией  .

Для построения плана угловых скоростей проводим перпендикулярно линии у – у линию  х – х . На этой линии из произвольной точки опускаем перпендикуляр и отмечаем на нем расстояние  h. Через полученную точку  К  проводим лучи, параллельно соответствующим  - линиям из плана линейных скоростей.

Масштаб:

Передаточные отношения:

4.4. Сравнение результатов

 

 

5.  Синтез кулачкового механизма

5.1. Построение графиков движения толкателя.

Исходя из графика изменения ускорения толкателя, графики скорости и перемещения могут быть получены путем графического интегрирования графика ускорения.

Масштаб:

Выбираем полюсное расстояние:

Проводим оси абсцисс и оси ординат для всех трех графиков и на горизонтальной оси откладываем в масштабе  µφ  углы  φУ, φВВ, φВ.

Откладываем на графике   S=f(φ) ход толкателя  Н.

Проводим горизонтальную линию, соответствующую графику перемещения на участке φВВ.

Проводим луч из полюса на графике   параллельный  .

Согласно характеристикам

строим график

Масштаб:

Аналогично строим график ускорения, учитывая, что для него:

Масштаб:

5.2. Определение основных размеров кулачка.

Строим диаграмму  Z=f(β). Ордината которой угол β, а абсцисса – ускорение толкателя. Проводим касательные к диаграмме под углом αДОП = 40о.  Пересечение этих касательных дает минимальное значение  R0 и   OO1.

= 0.002 м / мм

= 60 мм

= 110 мм

R0 = *=60*0,002=0,12 м

ОО1 = 110*0,002=0,22 м

5.3. Построение профиля кулачка.

Масштаб:

Из произвольного центра   О   радиусом  R0 проводим окружность.

Радиус ролика:

rP < 0,2R0 = 0,2 * 102 = 20 мм

Методом засечек переносим треугольник   ОО1А  из диаграммы  Z=f(β) на кулачок. Делим углы φУ, φВВ, φВ.

Проводим окружности исходя из точек движения коромысла и методом засечек отмечаем на них точки и соединяем. Получаем теоретический профиль кулачка. Для получения рабочего профиля строим огибающие дуги радиусом ролика. Получаем действительный профиль кулачка.

Список используемой литературы:

1.  Канунник И.А.  «Структурный и кинематический анализ и синтез»

2.  Канунник И.А.  «Силовой анализ»

3.  Канунник И.А.  «Движение механизмов под действием приложенных сил»

4.  Канунник И.А.  «Кинематический анализ и синтез зубчатых механизмов»

5.  Канунник И.А.  «Синтез кулачковых механизмов»