Проектирование механической передачи (передаточное отношение – 4, зубчатое зацепление – косозубое)

ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Исходные данные:

Рисунок 1 – Схема машинного агрегата

Исходные данные для проектирования механической передачи:

1 Передаточное отношение и = 4;

2 Зубчатое зацепление – косозубое;

3 Расположение зубчатых колес в редукторе – вертикальное.

Рисунок 2 – Кинематическая схема технологического механизма

Примечание: частота вращения кривошипа n₁ на рисунке 2 соответствует частоте вращения ведомого вала редуктора n₂на рисунке 1.

Исходные данные для анализа технологического механизма приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Исходные данные для анализа технологического механизма

Рисунок 3 – Диаграмма силы полезного сопротивления

Выполненная работа должна иметь следующие разделы:

1 Структурный анализ технологического механизма.

2 Кинематический анализ механизма.

2.1 Построение плана положений.

2.2 Построение планов скоростей и ускорений для исследуемых положений механизма.

3 Динамический анализ механизма.

3.1 Расчет приложенных к звеньям механизма активных сил и инерционных нагрузок.

3.2 Определение величины уравновешивающей силы методом Н. Е. Жуковского.

3.3 Определение момента инерции махового колеса и потребной мощности двигателя.

4 Определение основных параметров зубчатой механической передачи и выбор электродвигателя.

5 Выбор материалов для изготовления деталей передачи и определение допускаемых напряжений.

6 Определение основных геометрических параметров зубчатой передачи.

6.1 Расчет величины межосевого расстояния.

6.2 Определение геометрических параметров зубчатых колес.

7. Проверочный расчет зубчатой передачи на прочность по контактным напряжениям.

8. Расчет и проектирование валов и корпуса редуктора. Выбор подшипников.

9. Выбор посадок и расчет допусков гладких цилиндрических соединений.

Приложение А  Графическая часть анализа технологического механизма на листе формата А1.

Приложение В  Эскизная компоновка редуктора на листе формата А2.

1  Структурный анализ технологического механизма

Механизм состоит из пяти подвижных звеньев и одного неподвижного звена (стойки), соединенных между собой шестью вращательными (О₁, О₂, А, В, С, D) и одной поступательной (Е) кинематическими парами.

Степень подвижности механизма определяется по формуле Чебышева

W = 3n – 2 p_н – p_в ,                                                 (1)

Где  n  – число подвижных звеньев механизма, n = 5;

p_н – число низших кинематических пар, p_н = 7 (О₁, О₂, А, В, С, D, Е);

p_в – число высших кинематических пар, p_в = 0.

.

Механизм имеет одну степень подвижности, что соответствует одному ведущему звену. Ведущим звеном механизма является стержень О₁А. Кроме того, механизм имеет в своем составе два шатуна – звенья 2 и 4, представляющие собой тонкие однородные стержни АВ и CD. Коромысло (звено 3) представляет собой треугольник O₂BC, образованный посредством неподвижного соединения стержней O₂B, O₂C и BC. Звено 5 является ведомым звеном механизма и представляет собой ползун, или, в данном случае, резцовую призму.

Образован механизм последовательным присоединением к группе Ассура I класса 1 вида (ведущему звену со стойкой) группы Ассура II класса 1 вида(звенья 2 и 3, кинематические пары А, В, О₂), а затем группы Ассура II класса 2 вида (звенья 4 и 5, кинематические пары С, D, Е). Составляющие механизм группы Ассура представлены в графической части курсовой работы.

Формула строения механизма:   ГА I (1) + ГА II (1) + ГА II (2).

Наивысший класс присоединенных групп – второй, поэтому механизм по классификации академика Артоболевского следует отнести к механизмам II класса.

2  Кинематический анализ механизма

2.1  Построение плана положений механизма и круговой циклограммы движения ползуна

Построение начинаем с вычерчивания 12 положений ведущего звена. Принимаем масштаб плана положений . Масштаб  принят таким, чтобы план положений занял все отведенное для него место на чертеже. В соответствии с выбранным масштабом определяем длины звеньев механизма на чертеже, а также координаты шарниров и положение направляющей.

Дальнейший расчет сводим в таблицу.

Таблица 2 – Расчет длин звеньев и координат неподвижных шарниров