Механізм поперечно-стругального верстата

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Кафедра "Основи проектування машин»

Курсова робота

Поперечно-стругальний верстат

Зміст

1. Кінематичний аналіз важільного механізму

1.1 Структурний аналіз механізму

1.2 Визначення відсутніх розмірів

1.3 Визначення швидкостей точок механізму

1.4 Визначення прискорень точок механізму

1.5 Визначення кутових швидкостей і прискорень ланок

1.6 Діаграми руху вихідної ланки

1.7 Аналітичний метод аналізу важільного механізму

2. Силовий аналіз важільного механізму

2.1 Визначення сил інерції

2.2 Розрахунок діади 4-5

2.3 Розрахунок діади 2-3

2.4 Розрахунок кривошипа

2.5 Визначення врівноважує сили методом важеля Жуковського

2.6 Визначення потужностей

2.7 Визначення кінетичної енергії і приведеного моменту інерції механізму

2.8 Визначення сил інерції

3. Геометричний розрахунок прямозубой передачі. Проектування планетарного редуктора

3.1 Геометричний розрахунок прямозубой передачі

3.2 Синтез і аналіз комбінованої зубчастого механізму

3.3 Побудова плану швидкостей і частот обертання ланок зубчастого механізму

Список літератури

1. Кінематичний аналіз важільного механізму

Вихідні дані:

Хід долбяка :____________________ H = 320 мм

Коефіцієнт продуктивності: _ K = 1,3

Відносини довжин ланок :_________ О2О3/BO3 = 1,25; BC/BO3 = 1,8

Частота обертання кривошипа :_____ n = 97 об / хв

1.1 Структурний аналіз механізму

Ступінь рухливості механізму:

Для визначення ступеня рухливості механізму скористаємося формулою Чебишева.

W = 3k - 2p1 - p2

де k-число рухомих ланок;

p1-число одноподвіжних кінематичних пар;

p2-число двухподвіжних кінематичних пар;

Для даного механізму: k = 5; p1 = 7; p2 = 0. Тоді

W = 3 · 5 - 2 · 7 - 0 = 1

Розкладання механізму на структурні групи асирійця:

Формула будови механізму: I (0,1) ® II (2,3) ® II (4,5)

Висновок: механізм II класу.

1.2 Визначення відсутніх розмірів

Кут розмаху лаштунки:

β = 180 ˚ · (k-1) / (k +1) = 180 ˚ · (1,3-1) / (1,3 +1) = 23028I

Кут робочого ходу:

φ px = β +1800 = 203 º

Кут холостого ходу:

φ xx = 1800 - β = 154 º

O3B = 160/sin11o = 786.8mm

O2O3 = 983.5 mm

Масштабний коефіцієнт побудови схеми:

Kl = lO1A / O1A = 0,113 / 113 = 0,001

Будуємо 12 планів механізму, прийнявши за початок відліку крайнє положення, відповідне початку робочого ходу механізму.

1.3 Визначення швидкостей точок механізму

Визначимо кутову швидкість ω 1 кривошипа за формулою:

ω 1 = · Nкр) / 30 º = (3,14 · 132) / 30 º = 13,816 рад / с

Визначаємо швидкість точки А:

VA = ω 1 · lO1A = 13,816 · 0,113 = 1,561 m / c

Масштабний коефіцієнт для плану швидкостей:

KV = VA / PVA = 1,561 / 50 = 0,003 m / c · mm

Для точки А '(внутрішньої пари діади) напишемо систему рівнянь:

VA '= VA + VA'A

VA '= VO2 + VA'O2

Цю систему вирішуємо графічно:

VA '= KV · PVA = 0,003 · 50 = 1,5 m / c

Швидкість точки В знаходимо методом подібності. Для цього складаємо пропорцію:

PVB / PVA '= O2B / O2A'

PVB = (O2B / O2A ') · PVA' = (70 / 147) · 50 = 23,8 mm

Абсолютна величина швидкості точки B:

VB = KV · PVB = 0,003 · 23,8 = 0,0714 m / c

Швидкість точки С визначаємо графічно, вирішуючи систему рівнянь:

VC = VB + VBC

VC = VO2 + VO2B

VC = KV · PVC = 0,003 · 24 = 0,072 m / c

1.4 Визначення прискорень точок механізму

Прискорення точки А:

aA = an = ω 12 · lO1A = 13,8162 · 0,113 = 0,2157 m/c2

aA спрямований по кривошипа до центру обертання O1

Масштабний коефіцієнт для плану прискорень:

KA = aA / PAA = 0,2157 / 50 = 0,004 m/c2mm

Для точки А 'напишемо систему рівнянь:

aA '= aA + akA'A + a τ A'A

aA '= aO2 + anA'O2 + a τ A'O2

Прискорення aA'A і aA'O2 розкладаємо на складові:

akA'A = 2VA'A · ω 3 = 2 · 0,15 · 1,02 = 0,306 m/c2

anA'O2 = V2A'O2 / lA'O2 = 0,153 m/c2

a τ A'A = 0 (так як рух каменю за кулісі прямолінійний);

Величина

PaakA'A = akA'A / KA = 0,0306 / 0,004 = 7,7 mm

PaanA'O2 = anA'O2 / KA = 0,153 / 0,004 = 38,25 mm

Далі прискорення точки А 'знаходимо графічно:

aA '= PAA' · KA = 50 · 0,004 = 0,2 m/c2

Прискорення точки В знаходимо методом подібності: PAB / PAA '= O2B / O2A'

PAB = (O2B / O2A ') · PAA' = (70 / 147) · 50 = 23,8 mm

Абсолютна величина прискорення точки B:

aB = PAB · KA = 23,8 · 0,004 = 0,095 m/c2

Прискорення точки С визначаємо графічно, вирішуючи систему рівнянь:

aC = aB + aBC + a τ B

aC = aO2 + aO2C + anB

anB = V2B / lO2B = 0,07142 / 0,07 = 0,0728 m/c2

a τ B = P τ AB · KA = 40 · 0,004 = 0,16 m/c2

Абсолютна величина прискорення точки С дорівнює:

aC = PAC · KA = 58 · 0,004 = 0,232 m/c2

1.5 Визначення кутових швидкостей і прискорень ланок.

ω 1 = · Nкр) / 30 º = (3,14 · 132) / 30 = 13,8 рад / с

ω 3 = VA '/ lO2A' = 1,5 / 0,147 = 10,2 рад / с

ω 4 = VBC / lBC = 2,33 / 0,21 = 11,1 рад / с

ε 3 = a τ A'O2 / lA'O2 = 0,022 / 0,147 = 0,15 рад/с2

ε 4 = a τ ВС / lBC = 0,16 / 0,21 = 0,76 рад/с2

Номер ланки

1

2

3

4

5

ω рад / с

13,8

0

10,2

11,1

0

ε рад/с2

0

0

0,15

0,76

0

1.6 Діаграми руху вихідної ланки

Діаграму переміщення St будуємо, використовуючи отриману з плану положень механізму траєкторію руху точки С.

Діаграми швидкостей Vt і прискорень at будуємо методом хорд.

Масштабні коефіцієнти діаграм:

KL = 0,001 m / mm

KT = 0,005 c / mm

KV = 0,003 m / c · mm

KA = 0,004 m / c · mm2

1.7 Аналітичний метод аналізу важільного механізму

Положення точки А визначається рівняннями:

ХA = r · Sin (f);

YA = e + r · cos (f).

Кут розмаху лаштунки можна визначити за рівнянням:

f = arctg (XA / YA).

Швидкість точки А1, що належить кривошипа 1 дорівнює:

V = ω 1 · r.

Швидкість точки А3, що належить кулісі 3 дорівнює:

V = V · Cos (f - f3) = ω 1 · r · Cos (f - f3).

Відстань

AB = XA + YA = r · Sin (f) + e +2 · e · r · Cos (f) + r · Cos (f) = r + e +2 · e · r · cos (f).

Кутова швидкість лаштунки:

ω = ω кр · λ · + cos (f)) / (1 ​​+2 λ cos (f) + λ 2)

Продиференціюємо попереднє рівняння за часом:

ε = ω 2кр · a · r · ((a2-r2) sin (f)) / (a2 + 2a · r · cos (f) + r2) 2

Переміщення долбяка 5:

X = r1 · Cos (f) + l · Cos (arcsin ((lO2B · sin (f)) / lBC)).

Кут визначимо за формулою:

cos (f) = r / a

Швидкість долбяка 5 визначається за формулою:

V = r · ω кр (sin (f) + 1 / 2 · λ · sin2 (f))

Прискорення долбяка 5:

a = r · ω 2кр · (cos (f) + λ cos2 (f))

Складаємо програму для обчислення швидкостей і прискорень долбяка 5 і для побудови діаграм швидкості і прискорення долбяка 5.

Sub tron ()

Dim a, e, h, r, n, w, fi, w1, alf As Double

Worksheets (1). Activate

a = Range ("b2"). Value

r = Range ("b3"). Value

n = Range ("b4"). Value

w1 = 3.14159265358979 * n / 30

alf = 0

h = 30 * 3.14159265358979 / 180

For n = 1 To Range ("c2: c14"). Count

F = Atn (r * Sin (alf) / (a + r * Cos (alf)))

fi = (180 / 3.14159265358979) * F

w = w1 * r * (r + a * Cos (alf)) / (a ^ 2 + 2 * a * r * Cos (alf) + r ^ 2)

e = w1 ^ 2 * a * r * (a ^ 2 - r ^ 2) * Sin (alf) / ((a ^ 2 + 2 * a * r * Cos (alf) + r ^ 2) ^ 2)

Range ("c2: c14"). Cells (n, 1) = fi

Range ("c2: c14"). Cells (n, 2) = w

Range ("c2: c14"). Cells (n, 3) = e

alfa = alf * 180 / 3.14159265358979

Range ("c2: c14"). Cells (n, 4) = alfa

alf = alf + h

Next n

End Sub

2. Силовий аналіз важільного механізму

2.1 Визначення сил інерції

Вихідні дані:

Маса куліси 3: m = 30 кг;

Маса шатуна 4: m = 10 кг;

Маса долбяка 5: m = 72 кг;

Визначаємо ваги ланок:

G3 '= m3' · g = 11,5 · 9,8 = 112,8519 H;

G3 "= m3" · g = 18,4845 · 9,8 = 181,104 H;

G4 = m4 · g = 10 · 9,8 = 98 H;

G5 = m5 · g = 72 · 9,8 = 705,6 H.

Сила корисного опору: Q = 2000 H.

Обчислюємо сили інерції:

U3 '= m3' · aS3 '= 18,4845 * 2,56375 = 47,3896 H;

U3 "= m3" · aS3 "= 11,5155 * 1,5875 = 18,28 H;

U4 = m4 · aS4 = 10 · 2,3 = 23 H;

U5 = m5 · aS5 = 72 · 0,92 = 66,24 H;

2.2 Розрахунок діади 4-5

Складаємо рівняння рівноваги діади:

Σ P (4, 5) = 0;

R50 + Q + U5 + G5 + U4 + G4 + R τ 43 + Rn43 = 0

Складемо суму моментів сил ланки 4:

Σ MC (зв.4) = 0

G4 · hG4 + U4 · hU4 - R τ 43 · lBC = 0;

R τ 43 = (G4 · hG4 + U4 · hU4) / lBC = (800 · 0,052 + 14,4 · 0,131) / 0,21 = 57,815 (Н)

Будуємо план сил діади 4-5 в масштабі:

Kp = Q / Q = 2000 / 200 = 10 H / мм;

Вважаємо відрізки плану сил в мм.

Q = 2000 / 10 = 200 (мм); G5 = 705,6 / 10 = 70,56 (мм); U5 = 66,24 / 10 = 6,624 (мм);

G4 = 98 / 10 = 9,8 (мм); U4 = 23 / ​​10 = 2,3 (мм);

З плану сил визначаємо реакції


R43 = R43 · kР = 209,92 · 10 = 2099,2 Н

R50 = R50 · kР = 104,86 · 10 = 1048,6 Н

2.3 Розрахунок діади 2-3

Складаємо рівняння рівноваги діади: Σ P (2; 3) = 0;

R21 + G'3 + U'3 + G "3 + U" 3 + R43 + R30 = 0

Складемо суму моментів сил ланки 3:

Σ MO2 (зв.3) = 0

- R21 · lAO2 - U'3 · hU'3 + G'3 · hG'3 + G "3 · hG" 3 + R34 · lO2B = 0

R21 = (- U'3 · hU'3 + G'3 · hG'3 + G "3 · hG" 3 + R34 · lO2B) / lAO2 = 1403,367 (H)

Будуємо план сил діади 2-3, вважаємо відрізки плану сил:


R34 = R34 / Kp = 10100 / 100 = 101 mm; U "3 = 0,32 / 100 = 0,0032 mm;


G "3 = 20 / 100 = 0,2 mm; G'3 = 50 / 100 = 0,5 mm; U'3 = 0,7 / 100 = 0,007 mm;

R21 = 4820,48 / 100 = 48,2 mm

З плану сил визначаємо реакції

R30 = R30 · Kp = 104 · 100 = 684 (H)

Внутрішню силу R23 знаходимо з умови рівноваги повзуна

Σ P (2) = 0

R23 + R21 = 0 => R23 = - R21

R23 = 1403,367 (H)

Розрахунок кривошипа

Складемо рівняння рівноваги кривошипа

Σ P = 0

Py + P12 + R10 = 0

Складемо суму моментів сил ланки 1

Σ MO1 (зв.1) = 0

Py = 1382,928 (H)

Будуємо план сил, вважаємо відрізки сил

2.5 Визначення врівноважує сили методом важеля Жуковського

Побудуємо повернений на 90 градусів (у нашому випадку проти годинникової стрілки) план швидкостей і до нього докладемо всі зовнішні сили, що діють на механізм. Складемо рівняння моментів відносно полюса:

Σ Mp = 0;

U3 · hU3 - U4 · hU4 - G3 · hG3 - G4 · hG4 - (Q + U5 + G5) · (h (Q + U5 + G5)) - P'y · PVa3 = 0

Звідси P'y = 1394,788 (H)

Визначаємо похибка:

S = (P'y - Py) / P'y · 100% = 0,85%

2.6 Визначення потужностей

Визначаємо втрати потужності на тертя в кінематичних парах.

Потужність від сили в поступальних парах:

Nп = f · R · Vотн.

N23 = f · R23 · VA'A = 4820,48 · 0,16 · 0,015 = 11,57 (Вт)

N50 = f · R50 · VC = 0,16 · 3300 · 0,072 = 38 (Вт)

Потужність приводу, що витрачається на подолання корисного навантаження

NA = Q · VC = 7500 · 0,072 = 540 (Вт)

Втрати на потужність під обертальних парах:

Nвр = f '· R · r · ω ОТН

N10 = R10 · f '· 1 - ω 0) · r = 500 · 0,24 · 13,8 · 0,02 = 33,12 Вт

N30 = R30 · f '· 3 - ω 0) · r = 10400 · 0,24 · 10,2 · 0,02 = 509,2 Вт

N34 = R34 · f '· 3 - ω 4) · r = 10100 · 0,24 · 10,2 · 0,02 = 494,5 Вт

де f - коефіцієнт тертя ковзання;

f '= (1,2 ... 1,5) · f - коефіцієнт тертя ковзання наведений;

R - реакція в кінематичній парі;

r - радіус цапфи вала;

Vотн і ω ОТН - відносні лінійна і кутова швидкості ланок, що утворюють пару;

f = 0,16

f '= 0,24

r = 0,02 m

Сумарна потужність:

Nтр = N10 + N12 + N23 + N34 + N45 + N30 = 1086,4

Потужність приводу на подолання корисного навантаження:

N = Q · Vв = 7500 · 0,0714 = 535,5 (Вт).

Миттєва потрібна потужність двигуна:

N = Npy + Nтр;

N = 540 + 1086,4 = 1626,4 (Вт)

2.7 Визначення кінетичної енергії і приведеного моменту інерції механізму

Кінетична енергія механізму дорівнює сумі кінетичних енергій ланок, складових механізм, і розраховується для 3-го положення.

Тмeх = Σ Тi = Т3 + Т4 + Т5

Кінетична енергія ланки 3 розраховується за формулою:

Т3 = (J3 · ω 3) / 2;

J3 = J3 '+ J3'';

J3 '= (m3' · O2A3) / 3 = (5 · 0,147) / 3 = 0,245 кг · м;

J3''= (m3''· O2B) / 3 = (2 · 0,07) / 3 = 0,047 кг · м;

J3 = 0,245 + 0,047 = 0,292 кг · м;

Т3 = (0,292 · 10,2) / 2 = 1,5 Дж;

Кінетична енергія ланки 4 розраховується за формулою:

Т4 = (J4 · ω 4) / 2 + (m4 · V) / 2;

J4 = (m4 · BC) / 12 = (80.0, 21) / 12 = 1,4 кг · м;

V = ω 4 · BC / 2 = 11,1 · 0,21 / 2 = 1,17 м / с;

T4 = (1,4 · 11,1) / 2 + (80.1, 17) / 2 = 54,57 Дж;

Рух ланки 5 розглядаємо як поступальний. Кінетична енергія:

Т5 = (m5 · Vc) / 2 = (140 · 0,072) / 2 = 5,04 Дж;

Тмех = Т3 + Т4 + Т5 = 1,5 + 54,57 + 5,04 = 61,11 Дж.

За ланка приведення приймаємо кривошип.

Jпр = (2 · Tмех) / ω 1 = (2.61, 11) / 13,816 = 8,85 кг · м;

2.8 Визначення сил інерції

Для аналітичного обчислення сил інерції скористаємося аналітичним розрахунком важільного механізму.

Прискорення

ε 3 = a τ A3O2 / lO2A = 12 · KA / 0,147 = 0,327

ε 4 = a τ CB / lCB = 40 · KA / 0,21 = 0,762

Момент

М = J · ε H · м;

Момент інерції

J'3 = ((m · 02A2) / 12) = 0,009 кг · м;

J "3 = 0,00082 кг · м

J4 = 0,294 кг · м

Тоді М'3 = 0,009 · 0,327 = 0,003 H · м.

М "3 = 0,00082 · 0,327 = 0,00027 H · м

M4 = 0,294 · 0,762 = 0,224 Н · м

Складемо програму:

Sub analit ()

f0 = 0.24

w1 = 13.8

e1 = 0

n = 12

l1 = 0.035

l2 = 0.21

l3 = 0.07

l4 = 0.147

h = 0.14

m2 = 7

m3 = 80

m5 = 140

lk = 0.37

Worksheets (1). Range ("a1") = "результати аналітичного розрахунку"

Worksheets (1). Range ("a2") = "початкові параметри"

Worksheets (1). Range ("a3") = "f0"

Worksheets (1). Range ("b3") = f0

Worksheets (1). Range ("a4") = "w1"

Worksheets (1). Range ("b4") = w1

Worksheets (1). Range ("a5") = "e1"

Worksheets (1). Range ("b5") = e1

Worksheets (1). Range ("a6") = "отримані значення"

Worksheets (1). Range ("a7") = "N"

Worksheets (1). Range ("b7") = "S"

Worksheets (1). Range ("c7") = "V"

Worksheets (1). Range ("d7") = "a"

df = 2 * 3.14 / n

f1 = f0 + df

For i = 0 To n

f1 = f1 - df

Worksheets (1). Cells (i + 8, 1). Value = i

'Визначення кутів повороту

a = l1 * Cos (f1) + 14

b = l1 * Sin (f1)

aa = (a ^ 2 + b ^ 2 + l2 ^ 2 - l3 ^ 2) / (2 * a * l2)

bb = b / a

'Визначення кута f2

cf2 = - ((aa + bb * ((1 - aa ^ 2 + bb ^ 2))) ^ 0.5) / (1 ​​+ bb ^ 2)

tf2 = (1 / ((cf2 ^ 2) - 1)) ^ 0.5

f2 = Atn (tf2)

If cf2 <0 Then

tf2 =-tf2

f2 = Atn (tf2) + 3.14

End If

'Визначення кута f3

cf3 = (a + l2 * cf2) / l3

tf3 = (1 / ((cf3 ^ 2) - 1)) ^ 0.5

f3 = Atn (tf3)

If cf3 <0 Then

tf3 =-tf3

f3 = Atn (tf3) + 3.14

End If

'Визначення кутових швидкостей

i31 = (l1 * Sin (f1 - f2)) / (l3 * Sin (f3 - f2))

i21 = - (l1 * Sin (f1 - f3)) / (l2 * Sin (f2 - f3))

w3 = w1 * i31

w2 = w1 * i21

'Визначення кутових прискорень

i131 = (l1 * Cos (f1 - f2) + i21 ^ 2 * l2 - i31 ^ 2 * l3 * Cos (f3 - f2)) / (l3 * Sin (f3 - f2))

i121 = - (l1 * Cos (f1 - f3) - i31 ^ 2 * l3 + i21 ^ 2 * l2 * Cos (f2 - f3)) / (l2 * Sin (f2 - f3))

e3 = w1 ^ 2 * i131 + e1 * i31

e2 = w1 ^ 2 * i121 + e1 * i21

'Визначення переміщення живильника

s = h * (Tan (0.261666) - Tan (f3 - 1.57))

Worksheets (1). Cells (i + 8, 2). Value = s

'Визначення швидкості живильника

v = h * w3 / ((Cos (f3 - 1.57)) ^ 2)

Worksheets (1). Cells (i + 8, 3). Value = v

'Визначення прискорення живильника

usk =-h * (e3 * Cos (f3 - 1.57) + 2 * w3 ^ 2 * Sin (f3 - 1.57)) / ((Cos (f3 - 1.57)) ^ 3)

Worksheets (1). Cells (i + 8, 4). Value = usk

'Визначення прискорень ланок

a1n = w1 ^ 2 * l1

a2n = w2 ^ 2 * l2 / 2

a2t = e2 * l2 / 2

a2 = ((a1n * Cos (f1) + a2n * Cos (f2) + a2t * Cos (f2 - 1.57)) ^ 2 + (a1n * Sin (f1) + a2n * Sin (f2) + a2t * Sin (f2 - 1.57)) ^ 2) ^ 0.5

a3n = w3 ^ 2 * (lk / 2 - l3)

a3t = e3 * (lk / 2 - l3)

a3 = (a3n ^ 2 + a3t ^ 2) ^ 0.5

a5 = usk

'Визначення сил і моментів інерції

Worksheets (2). Cells (i + 8, 1). Value = i

u3 =-m3 * a3

Worksheets (2). Cells (i + 8, 2). Value = u3

mu3 =-m3 * l3 ^ 2 * e3 / 12

Worksheets (2). Cells (i + 8, 3). Value = mu3

u4 =-m4 * a4

Worksheets (2). Cells (i + 8, 4). Value = u4

mu4 =-m4 * lk ^ 2 * e4 / 12

Worksheets (2). Cells (i + 8, 5). Value = mu4

u5 =-m5 * a5

Worksheets (2). Cells (i + 8, 6). Value = u5

Next i

Worksheets (2). Range ("a1") = "результати аналітичного розрахунку"

Worksheets (2). Range ("a2") = "початкові параметри"

Worksheets (2). Range ("a3") = "m3"

Worksheets (2). Range ("b3") = m3

Worksheets (2). Range ("a4") = "m4"

Worksheets (2). Range ("b4") = m4

Worksheets (2). Range ("a5") = "m5"

Worksheets (2). Range ("b5") = m5

Worksheets (2). Range ("a6") = "отримані значення"

Worksheets (2). Range ("a7") = "N"

Worksheets (2). Range ("b7") = "u3"

Worksheets (2). Range ("c7") = "mu3"

Worksheets (2). Range ("d7") = "u4"

Worksheets (2). Range ("e7") = "mu4"

Worksheets (2). Range ("f7") = "u5"

End Sub

3. Геометричний розрахунок прямозубой передачі. Проектування планетарного редуктора

3.1 Геометричний розрахунок прямозубой передачі

Вихідні дані:

Кількість зубів шестерні: Z5 = 12.

Кількість зубів колеса: Z6 = 30.

Модуль зубчастих коліс: m = 6.

Коефіцієнт висоти головки: ha * = 1.

Коефіцієнт радіального зазору: з * = 0,25.

Zсум = Z5 + Z6 = 12 + 30 = 42> 34, =>,

коефіцієнт зміщення шестерні визначається за формулою:

Х5 = (17 - Z5) / 17 = (17 - 12) / 17 = 0,294

а коефіцієнт зміщення колеса:

X6 = - Х5 = -0,294

Кут профілю вихідного профілю = 20 ˚.

Ділильний міжосьова відстань:

а = 0,5 · m · Zсум .= 0,5 · 6 · 42 = 126 mm

Коефіцієнт сприйманого зсуву:

y = 0.

Коефіцієнт зрівняльного зсуву:

y = 0.

Ділильна висота головки зуба:

ha5 = m · (ha * + X5) = 6 · (1 +0,294) = 7,764 мм

ha6 = m · (ha * + X6) = 6 · (1-0,294) = 4,236 мм

Ділильна висота ніжки зуба:

hf5 = m · (ha * + c * - X5) = 6 · (1 +0,25-0,294) = 5,736 mm

hf6 = m · (ha * + c * - X6) = 6 · (1 +0,25 +0,294) = 9,264 mm

Висота зуба:

h = 2,25 · m = 2,25 · 6 = 13,5 мм

Ділильний діаметр:

d5 = m · Z5 = 6 · 12 = 72мм

d6 = m · Z6 = 6 · 30 = 180мм

Основний діаметр:

db5 = m · Z5 · Cos (α) = 6 · 12 · cos20 ˚ = 67,68 mm

db6 = m · Z6 · Cos (α) = 6 · 30 · cos20 ˚ = 169,2 mm

Діаметр вершин:

dа5 = m · Z5 + 2 · m · (ha * + X5) = 6 · 12 + 2 · 6 (1 +0,294) = 87,528 mm

dа6 = m · Z6 + 2 · m · (ha * + X6) = 6 · 30 + 2 · 6 (1-0,294) = 188,472 mm

Діаметр западин:

df5 = m · Z5 - 2 · m · (ha * + c * + X5) = 6 · 12 - 2 · 6 (1 +0,25-0,294) = 60,528 mm

df6 = m · Z6 - 2 · m · (ha * + c * - X6) = 6 · 30 - 2 · 6 (1 +0,25-0,294) = 161,472 mm

Ділильна товщина зуба:

S5 = 0,5 · π · m +2 · m · X5 · tg (α) = 11,67796 mm

S6 = 0,5 · π · m +2 · m · X6 · tg (α) = 7,16208 mm

Товщина зуба по окружності вершин:

Sa5 = da5 · (S5 / d5 + inv20 ˚ + inv α a5) = 3,862 mm

Sa6 = da6 · (S6 / d6 + inv20 ˚ + inv α a6) = 3.7862 mm

Ділильний крок:

P = π · m = 18.84 mm

Оновний крок:

Pb = π · m · cos α = 3,14 · 6 · 0,94 = 17.71

За результатами розрахунку будуємо картину равносмещенного евольвентного зачеплення.

3.2 Синтез і аналіз комбінованої зубчастого механізму

Вихідні дані:

n = 1455 хв-1;

n = 97 хв-1;

U16 = "-";

Z5 = 12;

Z6 = 30:

Загальне передавальне відношення приводу:

U16 = - (Nдв / n6) = - (n1 / n6) = - (1455 / 97) = - (5.31).

Передаточне відношення простий ступені:

U56 = - (Z6 / Z5) = - (30/12).

Передаточне відношення планетарної ступені:

U1H = U16 / U56 = 6.1263.

Формула Вілліса:

UH14 = (n1 - nH) / (n4 - nH) = (U1H -1) / (0-1) = 1 - U1H = 1.2

Передаточне відношення U H14 через число зубів:

U H14 = (-Z2/Z1) / (- Z4 / Z3) = (Z2 · Z4) / (Z1 · Z3) = - (6 / 5)

З умови співвісності визначаємо невідомі числа зубів коліс:

Z1 + Z2 = Z3 + Z4.

Приймаємо: Z1 = 2; Z2 = 1; Z3 = 3; Z4 = 5.

2 + 1 = 3 16

3 + 5 = 8 6

У результаті приймаємо: Z1 = 32; Z2 = 16; Z3 = 18; Z4 = 30.

3.3 Побудова плану швидкостей і частот обертання ланок зубчастого механізму

Діаметри всіх коліс:

d1 = m · Z1 = 6.32 = 192 мм;

d2 = m · Z2 = 6.16 = 96 мм;

d3 = m · Z3 = 6.18 = 108 мм

d4 = m · Z4 = 6.30 = 180 мм

d5 = m · Z5 = 6.12 = 72 мм

d6 = m · Z6 = 6.30 = 180 мм

Приймаються масштабний коефіцієнт побудови схеми механізму:

КL = 0,001 м / мм;

Визначаємо швидкість точки, що належить провідному ланці (точка А):

Va = ω 1 · d = 24 м / с;

Приймаються масштабний коефіцієнт побудови плану швидкостей:

Кv = 0,4 м / (c · мм);

Виконуємо побудова плану швидкостей.

Побудова плану частот обертання.

Приймаються масштабний коефіцієнт побудови плану частот обертання:

Кv = 20 хв / мм;

Виконуємо побудова плану частот обертання.

Значення частот, отриманих графічно:

n1 = 24.40 = 960 хв-1

n2 = 262.40 = 10480 хв-1

n3 = 262.40 = 10480 хв-1

n5 = 121.40 = 4840 хв-1

n6 = 37.40 = 1480 хв-1

nH = 121.40 = 4840 хв-1

Складемо програму:

Sub evol ()

'Введення даних

z5 = 11

z6 = 45

m = 5

h1 = 1

c = 0.25

Worksheets (3). Range ("a1") = "результати аналітичного розрахунку"

Worksheets (3). Range ("a2") = "початкові параметри"

Worksheets (3). Range ("a3") = "z5"

Worksheets (3). Range ("b3") = z5

Worksheets (3). Range ("a4") = "z6"

Worksheets (3). Range ("b4") = z6

Worksheets (3). Range ("a5") = "m"

Worksheets (3). Range ("b5") = m

Worksheets (3). Range ("a6") = "h1"

Worksheets (3). Range ("b6") = h1

Worksheets (3). Range ("a7") = "c"

Worksheets (3). Range ("b7") = c

For i = 1 To 21

Worksheets (3). Cells (i + 8, 1). Value = i

Next i

'Обчислення

Worksheets (3). Range ("b8") = "отримані значення"

Worksheets (3). Range ("c8") = "шестерня 5"

Worksheets (3). Range ("d8") = "колесо 6"

Worksheets (3). Range ("b9") = "сумарне число зубів z"

z = z5 + z6

Worksheets (3). Range ("c9") = z

Worksheets (3). Range ("b10") = "min коефіцієнт зміщення X"

x5 = (17 - z5) / 17

x6 =-x5

Worksheets (3). Range ("c10") = x5

Worksheets (3). Range ("d10") = x6

Worksheets (3). Range ("b11") = "кут профілю вихідного контуру"

v = 20

q = 0.348888

Worksheets (3). Range ("c11") = v

Worksheets (3). Range ("b12") = "ділильні міжосьова відстань a"

a = 0.5 * m * (z5 + z6)

Worksheets (3). Range ("c12") = a

Worksheets (3). Range ("b13") = "inv20"

inv = 0.0149

Worksheets (3). Range ("c13") = inv

Worksheets (3). Range ("b14") = "міжосьова відстань aw"

Worksheets (3). Range ("c14") = a

Worksheets (3). Range ("b15") = "ділильна висота головки зуба ha"

ha5 = m * (h1 + x5)

ha6 = m * (h1 + x6)

Worksheets (3). Range ("c15") = ha5

Worksheets (3). Range ("d15") = ha6

Worksheets (3). Range ("b16") = "ділильна висота ніжки зуба hf"

hf5 = m * (h1 + c - x5)

hf6 = m * (h1 + c - x6)

Worksheets (3). Range ("c16") = hf5

Worksheets (3). Range ("d16") = hf6

Worksheets (3). Range ("b17") = "висота зуба h"

h = ha5 + hf5

Worksheets (3). Range ("c17") = h

'Діаметри

Worksheets (3). Range ("b18") = "ділильний діаметр d"

d5 = m * z5

d6 = m * z6

Worksheets (3). Range ("c18") = d5

Worksheets (3). Range ("d18") = d6

Worksheets (3). Range ("b19") = "основний діаметр db"

db5 = m * z5 * Cos (q)

db6 = m * z6 * Cos (q)

Worksheets (3). Range ("c19") = db5

Worksheets (3). Range ("d19") = db6

Worksheets (3). Range ("b20") = "початковий діаметр dw"

dw5 = d5

dw6 = d6

Worksheets (3). Range ("c20") = dw5

Worksheets (3). Range ("d20") = dw6

Worksheets (3). Range ("b21") = "діаметр вершин зубів da"

da5 = m * z5 + 2 * m * (h1 + x5)

da6 = m * z6 + 2 * m * (h1 + x6)

Worksheets (3). Range ("c21") = da5

Worksheets (3). Range ("d21") = da6

Worksheets (3). Range ("b22") = "діаметр западин зубів df"

df5 = m * z5 - 2 * m * (h1 + c - x5)

df6 = m * z6 - 2 * m * (h1 + c - x6)

Worksheets (3). Range ("c22") = df5

Worksheets (3). Range ("d22") = df6

Worksheets (3). Range ("b23") = "ділильна товщина зубів S"

s5 = 0.5 * 3.14 * m + 2 * m * x5 * Tan (q)

s6 = 0.5 * 3.14 * m + 2 * m * x6 * Tan (q)

Worksheets (3). Range ("c23") = s5

Worksheets (3). Range ("d23") = s6

Worksheets (3). Range ("b24") = "основна товщина зубів Sb"

sb5 = db5 * (3.14 / (2 * z5) + 2 * x5 * Tan (q) / z5 + inv)

sb6 = db6 * (3.14 / (2 * z6) + 2 * x6 * Tan (q) / z6 + inv)

Worksheets (3). Range ("c24") = sb5

Worksheets (3). Range ("d24") = sb6

Worksheets (3). Range ("b25") = "початкова товщина зубів Sw"

sw5 = s5

sw6 = s6

Worksheets (3). Range ("c25") = sw5

Worksheets (3). Range ("d25") = sw6

Worksheets (3). Range ("b26") = "ділильний крок P"

p = 3.14 * m

Worksheets (3). Range ("c26") = p

Worksheets (3). Range ("b27") = "основний крок pb"

pb = 3.14 * m * Cos (q)

Worksheets (3). Range ("c27") = pb

Worksheets (3). Range ("b28") = "радіус кривизни галтелі r"

r = 0.4 * m

Worksheets (3). Range ("c28") = r

Worksheets (3). Range ("b29") = "коефіцієнт торцевого перекриття e"

t5 = (((da5 / db5) ^ 2) - 1) ^ 0.5

t6 = (((da6 / db6) ^ 2) - 1) ^ 0.5

e = (z5 * t5 + z6 * t6 - (z5 + z6) * Tan (q)) / (2 * 3.14)

Worksheets (3). Range ("c29") = e

End Sub

Список літератури

1Алехновіч В.М. "Теорія механізмів і маніпуляторів". Видавництво вища школа.1985г.

2.Машков А.А. "Теорія механізмів і маніпуляторів". Видавництво вища школа.1971г.

Додаток

вихідні дані



наймену-вання параметра

позначення

одиниця виміру

значення

O1-A

r

м

0.113

О1-О2

e

м

0.35

B-O2

r1

м

0.7

y

y

м

0.14

BC

l

м

0.21

w1

w1

з

13.80

кут розмаху

b

радий

0.87266

результати обчислень



кут повороту

переміщення

швидкість

прискорення

0

-0.004922

-0.00083

5.38194

0.5236

0.0141113

0.60678

3.80533

1.0472

0.0561586

0.865058

2.90399

1.5708

0.1068522

0.935913

1.44724

2.0944

0.1582127

0.898178

-0.2797

2.61799

0.2054088

0.789663

-1.6989

3.14159

0.2447813

0.613949

-2.4693

3.66519

0.2716014

0.3239

-2.9936

4.18879

0.275994

-0.23141

-3.9887

4.71239

0.235559

-1.32772

-4.7289

5.23599

0.128899

-2.26762

2.34036

5.75959

0.0256355

-1.20752

6.53008

6.28319

-0.004922

-0.00083

5.38168

результати аналітичного розрахунку



початкові параметри




m3

6





m4

70





m5

120





отримані значення




N

u3

mu3

u4

mu4

u5

0

-57.2731

-2.34731

-114.527

17.41795

-1.1E +07

1

-164.798

-6.93282

-337.12

50.99269

-1.6E +08

2

-276.534

-11.8008

-569.925

85.85486

-3.5E +08

3

-274.011

-11.6716

-564.147

84.71694

-4E +08

4

-144.589

-5.97045

-293.037

43.71576

-2.5E +08

5

-14.8626

0.344928

-18.0173

-1.93163

-5.5E +07

6

-27.7479

0.975466

-49.8168

-7.57031

-8453251

7

-108.177

-5.36884

-240.551

36.11039

-1.7E +08

8

-270.175

-12.9273

-589.596

88.70336

-3.8E +08

9

-305.491

-14.5559

-664.985

100.0586

-4.3E +08

10

-193.961

-9.33578

-424.105

63.86084

-2.6E +08

11

-67.0119

-3.22456

-145.531

22.04901

-5.8E +07

12

-56.9106

-2.33274

-113.79

17.30617

-1.1E +07

результати аналітичного розрахунку



початкові параметри



z5

12



z6

40



m

5



h1

1



c

0.25




отримані значення

шестірня 5

колесо 6

1

сумарне число зубів z

52


2

min коефіцієнт зміщення X

0.2941177

-0.294

3

кут профілю вихідного контуру

20


4

Ділильний міжосьова відстань a

130


5

inv20

0.0149


6

міжосьова відстань aw

130


7

ділильна висота головки зуба ha

6.4705887

3.5294

8

ділильна висота ніжки зуба hf

4.7794117

7.7206

9

висота зуба h

11.25


10

ділильний діаметр d

60

200

11

основний діаметр db

56.385206

187.95

12

початковий діаметр dw

60

200

13

діаметр вершин зубів da

72.941177

207.06

14

діаметр западин зубів df

50.441177

184.56

15

ділильна товщина зубів S

8.9199084

6.7801

16

основна товщина зубів Sb

9.2226541

9.1721

17

початкова товщина зубів Sw

8.9199084

6.7801

18

ділильний крок P

15.7


19

основний крок pb

14.754129


20

радіус кривизни галтелі r

2


21

коефіцієнт торцевого перекриття e

1.5002282


Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Курсова
120.9кб. | скачати


Схожі роботи:
Механізм поперечно-стругального верстата Синтез і
Проектування механізмів поперечно-стругального верстата
Механізм поперечно-довбального верстата
Історія розвитку токарного верстата
Опис верстата моделі 3В423
Автоматизований електропривод продольнострогательного верстата
Оцінка ринкової вартості верстата
Модернізація коробки швидкостей верстата
Підбір гідродвигуна до верстата моделі ЗУ131М
© Усі права захищені
написати до нас