Синтез зубчатого колеса
Підбір чисел зубів ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3
Розрахунок геометричних параметрів ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4
Синтез кулачкового механізму
Інтегрування заданого закону руху ... ... ... ... ... ... 4
Визначення мінімального радіусу ... ... ... ... ... ... ... ... .... 5
Синтез профілю кулачка ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 5
Перевірка працездатності кулачкового механізму ... ... 7
Розрахунок потужності двигуна ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 8
Розрахунково-пояснювальна записка
Кулачковими називаються механізми, які з двох рухомих ланок (кулачка і штовхача) і утворюють між собою вищу пару. Провідним ланкою є кулачок, який рівномірно обертається навколо нерухомої осі (або рухається поступально) і являє собою шайбу змінного радіуса-вектора, відповідну закону руху веденої ланки-штовхача. Штовхач, слідуючи профілем кулачка, рухається поступально або обертається навколо нерухомої осі. Для зменшення тертя між кулачком і штовхачем останній зазвичай забезпечується роликом. Кулачкові механізми прості, компактні, дозволяють перетворювати простий рух провідної ланки в необхідне рух відомого. Завдяки всього вищепереліченого, вони отримали широке застосування в техніці.
Динамічний синтез включає наступні завдання:
визначення мінімального радіуса-вектора кулачка r 0;
профілювання кулачка.
Вирішити ці завдання можна виходячи з динамічних, кінематичних, конструктивних та інших умов.
Динамічні умови зводяться до того, що передача руху відбувається при допустимих кутах тиску у уникнення надмірного зносу або заклинювання механізму.
Кінематичні умови полягають у виконанні необхідних законів руху S = S () або = (), де - кут повороту кулачка, S і - лінійне і кутове переміщення штовхача відповідно.
Підбір чисел зубів
Вихідні дані:
число оборотів кривошипа: n 1 = n кр = 550;
число оборотів п'ятого колеса: n 5 = 49;
число зубів: Z 4 = 16; Z 5 = 26.
Загальне передавальне відношення: ;
; ;
- Передавальне відношення планетарного механізму.
; K - число зовнішніх зачеплень (k = 1).
;
.
; .
Умова збирання: - Ціле число.
Розрахунок геометричних параметрів
модуль зубастих коліс планетарної ступені: m пл.ст. = 2;
модуль зубчастих коліс 4,5: 4,5 = m 8.
Привід кулачка зображений на кресленні «Синтез приводу кулачка».
2.1 Інтегрування заданого закону руху
закон руху штовхача: З 3 - З 4; З 6 - З 8;
кути: 1 = 100 (кут видалення)
2 = 10 (кут далекого стояння)
3 = 1 = 100 (кут повернення)
4 = 360 - 1 - 2 - 3 = 150
Застосовуємо графічний метод інтегрування заданого закону руху (лист 1 креслення «Синтез профілю кулачка»).
Масштаби побудованих діаграм:
масштаб кута повороту кулачка
масштаб переміщення штовхача
масштаб аналога швидкості
масштаб аналога прискорення
2.2 Визначення мінімального радіуса
довжина коромисла: l = 120.
L = 1.1 l = 132; приймемо, що 0 = 17 .
2.3 Синтез профілю кулачка
Заповнюємо таблицю 1 наступними фізичними величинами:
- ;
- .
Таблиця 1
i
i
i
r i
i
tg i
i
0
0,00000
0,0000
40,002
0,1499
8,525
1
0,21816
12,4996
0,01522
0,8720
0,02232
1,2788
0,23390
13,4015
41,797
12,9568
0,1932
10,935
2
0,43632
24,9993
0,02283
1,3081
0,08928
5,1154
0,46780
26,8029
42,717
25,4855
0,3703
20,319
3
0,65448
37,4989
0,05479
3,1393
0,20088
11,5096
0,70170
40,2044
46,535
38,4484
0,5967
30,825
4
0,87264
49,9986
0,10654
6,1043
0,35712
20,4617
52,737
51,2862
0,8319
39,757
5
1,09080
62,4982
0,18264
10,4645
0,31248
17,9038
- 0,35085
- 20,1022
61,865
63,6114
0,5528
28,934
6
1,30896
74,9989
0,24352
13,9527
- 0,70170
- 40,2044
69,146
75,5412
0,2441
13,718
7
1,52712
87,4975
0,27396
15,6968
0,10267
5,8826
72,773
0,0396
2,268
8
1,74528
99,9972
0,28918
16,5688
74,583
- 0,1433
- 8,155
9
1,96344
112,4968
10
2,18160
124,9965
- 0,10267
- 5,8826
126,8176
- 0,3019
- 16,799
11
2,39976
137,4961
- 0,20088
- 11,5096
138,0394
- 0,4571
- 24,565
12
2,61792
149,9958
- 0,31248
- 17,9038
151,1090
- 0,6612
- 33,473
13
2,83608
162,4954
- 0,35712
- 20,4617
163,7831
- 0,7936
- 38,436
14
3,05424
174,9951
175,9444
- 0,4425
- 23,869
15
3,27240
187,4947
- 0,08928
- 5,1154
187,9809
- 0,1348
- 7,677
16
3,49056
199,9944
- 0,02232
- 1,2788
200,4520
0,0636
3,639
17
3,70872
212,4940
18
3,92688
224,9937
Приклади розрахунків:
2.4 Перевірка працездатності кулачкового механізму
Будуємо залежність = f () (креслення «Перевірка працездатності кулачкового механізму»). Значення беремо з таблиці 1.
2.5 Розрахунок потужності двигуна
число оборотів двигуна: n дв = n 1 = n кр = 550.
Для двигуна змінного струму ; .
; ; ;