Привід конвеєра ПК-19

1

3

5

7

9

11

12

АА, м / с 2

3,02

аВ, м / с 2

2, 78

1,06

2,11

2,35

2,06

3,99

3,74

а C, м / с 2

4,17

1,59

3,17

3, 5 3

3,09

5,99

5,61

а D, м / с 2

4,13

0,69

3,14

3,37

2,76

5,94

5,27

АВА n, м / с 2

0,2

0,03

0, 51

0,58

0, 02

1,10

0

aBO2n, м / с 2

0,4

0,96

0,24

0,08

1,10

0,59

0

aBA, м / с 2

2,56

1,51

1,38

1,40

4,64

1,10

2,08

а DC, м / с 2

0,61

1,43

0,42

1,03

1,40

0,79

1,92

1.5 Побудова діаграм руху вихідної ланки

Масштабні коефіцієнти діаграм:

, , , ,

де Х t - довжина відрізка на осі абсцис, рівного одному періоду.

1.6 Визначення кутових швидкостей і прискорень

Визначимо кутові швидкості ланок в першому положенні механізму:

; ;

;

Напрямок кутових швидкостей і прискорень - відповідно напрямку і характеру обертань цих ланок щодо точок: А (шатун) і О2 (коромисло).

1.7 Визначення швидкостей і прискорень центрів мас ланок

;

;

1.8 Аналітичний метод розрахунку

1. Розрахунок ведеться для першого положення.

Складаємо рівняння замкнутості векторного контуру

2. У проекціях на координатні осі

3. Розділимо друге рівняння на перше

;

4. Беремо похідну від лівої і правої частини

;

5. Знайдемо передавальну функцію швидкостей U 31

;

6. Передавальну функцію прискорень U '31

;

7. Кутова швидкість

8. Кутове прискорення

9.Составляем векторне рівняння для контуру О2ВС

φ3 = 85.8 °

;

;

;

м/с2

м/с2

Складаємо програму для обчислення швидкостей і прискорень 5 ланки і для побудови діаграм швидкості та прискорення

Sub кінематика ()

Dim f 1, f 3, w 3, e 3, sinf 4, cosf 4, sinf 3, cosf 3, U 43, U 431, _

Vc, ac, h, k As Double

Worksheets (1). Activate

Worksheets (1). Range ("a: o"). Clear

Worksheets (1). ChartObjects.Delete

Const l0 = 0.304

Const l1 = 0.104

Const l3 = 0.38

Const l4 = 0.57

Const l5 = 0.285

Const w1 = 8.37

h = 3

k = 1

For f1 = 10 * 3.14 / 180 To 370 * 3.14 / 180 Step 30 * 3.14 / 180

w3 = w1 * ((l1 ^ 2 + l0 * l1 * Sin (f1)) / (l1 ^ 2 + l0 ^ 2 + _

2 * l0 * l1 * Sin (f1)))

e3 = w1 ^ 2 * ((l0 * l1 * Cos (f1) * (l0 ^ 2 - l1 ^ 2)) / ((l1 ^ 2 + _

l0 ^ 2 + 2 * l0 * l1 * Sin (f1)) ^ 2))

sinf3 = (l0 + l1 * Sin (f1)) / (Sqr (l1 ^ 2 + l0 ^ 2 + 2 * l0 * l1 * Sin (f1)))

cosf3 = Sqr (1 - sinf3 ^ 2)

sinf4 = (l5 - l3 * sinf3) / l4

cosf4 = Sqr (1 - sinf4 ^ 2)

U43 = - ((l3 * cosf3) / (l4 * cosf4))

U431 = (l3 * sinf3 + l4 * sinf4 * U43) / (l4 * cosf4)

Vc = - (w3 * (-l3 * sinf3 - l4 * sinf4 * U43))

ac = - ((w3 ^ 2 * (-l3 * cosf3 - l4 * sinf4 * U431 - l4 * cosf4 * U43)) + _

(E3 * (-l3 * sinf3 - l4 * sinf4 * U43)))

Worksheets (1). Cells (3, h) = Vc

Worksheets (1). Cells (8, h) = ac

Worksheets (1). Cells (2, h) = k

Worksheets (1). Cells (7, h) = k

h = h + 1

k = k + 1

Next f1

Worksheets (1). Cells (2, 2) = 0

Worksheets (1). Cells (7, 2) = 0

Worksheets (1). Cells (3, 2) = Vc

Worksheets (1). Cells (8, 2) = ac

Worksheets (1). Cells (2, 1) = "Vc, м / с"

Worksheets (1). Cells (3, 1) = "Аналітичні"

Worksheets (1). Cells (7, 1) = "ac, м / с ^ 2"

Worksheets (1). Cells (8, 1) = "Аналітичні"

Worksheets (1). Cells (1, 7) = "Положення механізму"

Worksheets (1). Cells (6, 7) = "Положення механізму"

End Sub

Рисунок 4 - Результати роботи програми

Малюнок 4-Результати роботи програми

2. Силовий аналіз механізму

Вихідні дані:

Маса шатуна m 2 = 70 кг.

Маса коромисла m 3 = 80 кг.

Маса матеріалу з жолобом, m 5 = 370 кг.

Діаметр цапф обертальних пар d ц = 60 мм.

Моменти інерції коромисла і шатуна

,

2.1 Визначення сил інерції

Ваги ланок:

Сила корисного опору

Сили інерції масивних ланок і їх моменти визначимо за формулами:

і

При розрахунках Діад дію моменту інерції інтерпретуємо як дія відповідної сили інерції, віднесеної на однойменне плече від центру ваги даного ланки. Розрахуємо ці плечі за формулою:

Плече відкладаємо перпендикулярно лінії дії сили, причому перпендикуляр опускаємо з центру мас ланки, і з отриманої точки проводимо лінію, паралельно напрямку дії сили інерції. Перетин цієї лінії з ланкою (дійсне або уявне) дає нам точку програми відповідної сили інерції.

2.2 Розрахунок діади 4-5

Для розрахунку цієї діади зобразимо її з усіма доданими до неї силами. Дії відкинуті зв'язків замінюємо реакціями і . З умови рівноваги повзуна 4 отримаємо: . Складемо рівняння рівноваги повзуна 5:

Будуємо план сил для діади 4-5. Масштабний коефіцієнт плану сил.

З плану сил отримуємо

2.3 Розрахунок діади 2-3

Зобразимо діаду з усіма доданими до неї силами. У точках А і О2 замість відкинутих зв'язків прикладаємо реакції і . У точці С прикладаємо раніше знайдену реакцію . Реакції і розкладемо на нормальні і дотичні складові, при цьому дотичну складову знайдемо з рівняння рівноваги моментів сил, прикладених до ланки 2:

, Звідки

Дотичну складову знайдемо, склавши та вирішивши рівняння рівноваги моментів сил, прикладених до ланки 3:

, Звідки

Будуємо план сил, попередньо розрахувавши відрізки у мм:

Реакцію внутрішню в точці B визначимо на підставі рівняння рівноваги ланки 2:

2.4 Розрахунок кривошипа

Зобразимо кривошип з доданими до нього силами і врівноважує силою Ру, еквівалентній силі дії на кривошип з боку двигуна. Дія відкинуті зв'язків враховуємо, вводячи реакції і . Визначаємо врівноважуючу силу, вважаючи, що вона прикладена в точці А кривошипа, перпендикулярно йому. Рівняння рівноваги кривошипа в цьому випадку приймає вигляд:

звідки знаходимо

2.5 Визначення врівноважує сили методом Жуковського

Будуємо повернений на 90 ° план швидкостей і у відповідних точках прикладаємо всі зовнішні сили, включаючи Ру і сили інерції. Складемо рівняння моментів відносно точки Р V, вважаючи силу Ру невідомої:

Похибка графічного методу

2.6 Визначення потужностей

Миттєва споживана потужність без урахування втрат на тертя:

Потужність приводу на тертя на подолання сили корисного опору:

,

де f - коефіцієнт тертя, R-реакція у обертальної парі, r ц - радіус цапф.

Сумарна потужність тертя

Миттєва споживана потужність

2.7 Визначення кінематичної енергії механізму

Кінематична енергія механізму дорівнює сумарній кінематичної енергії входять до нього масивних ланок.

За ланка приведення вибираємо кривошип. Кінетична енергія кривошипа дорівнює:

3. Геометричний розрахунок зубчастої передачі. Проектування

планетарного редуктора

3.1 Геометричний розрахунок зубчастої передачі

Вихідні дані:

- Число зубів шестерні Z 512

- Число зубів колеса Z 630

- Модуль зубчастих коліс m, мм5

Нарізування зубчастих коліс проводиться методом обкатки інструментом рейкового типу, що має такі параметри:

- Коефіцієнт висоти головки зуба 1

- Коефіцієнт радіального зазору 0,25

- Кут профілю α, град20

Сумарне число зубів коліс

Оскільки , То проектуємо равносмещенное зубчасте зачеплення.

Мінімальний коефіцієнт зміщення шестерні і колеса

Ділильний міжосьова відстань

Ділильна висота головки зуба

Ділильна висота ніжки зуба

Висота зуба

Ділильний діаметр

Основний діаметр

Діаметр вершин зубів

Діаметр западин зубів

Ділильна товщина зуба

Основна товщина зуба

Кут профілю по колу вершин

Товщина зуба по окружності вершин

Ділильний крок

Основний крок

Будуємо картину евольвентного зачеплення за результатами розрахунків. Масштабний коефіцієнт побудови .

Визначення коефіцієнта торцевого перекриття аналітично

Текст розрахункової програми

unit Unit 1;

interface

uses

Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,

Dialogs, StdCtrls, Buttons;

type

TForm1 = class (TForm)

GroupBox1: TGroupBox;

Edit1: TEdit; Edit2: TEdit; Edit3: TEdit; Edit4: TEdit; Edit5: TEdit;

Edit6: TEdit; Label1: TLabel; Label2: TLabel; Label3: TLabel;

Label4: TLabel; Label5: TLabel; Label6: TLabel; GroupBox2: TGroupBox;

Edit7: TEdit; Edit8: TEdit; Edit9: TEdit; Edit10: TEdit; Edit11: TEdit;

Edit12: TEdit; Edit13: TEdit; Edit14: TEdit; Edit15: TEdit; Edit16: TEdit;

Edit17: TEdit; Edit18: TEdit; Edit19: TEdit; Edit20: TEdit; Edit21: TEdit;

Edit22: TEdit; Edit23: TEdit; Edit24: TEdit; Edit25: TEdit; Edit26: TEdit;

Edit27: TEdit; Label7: TLabel; Label8: TLabel; Label9: TLabel;

Label10: TLabel; Label11: TLabel; Label12: TLabel; Label13: TLabel;

Label14: TLabel; Label15: TLabel; Label16: TLabel; Label17: TLabel;

Label18: TLabel; Label19: TLabel; Label20: TLabel; Label21: TLabel;

Label22: TLabel; Label23: TLabel; Label24: TLabel; Label25: TLabel;

Label26: TLabel; Label27: TLabel; BitBtn1: TBitBtn; BitBtn2: TBitBtn;

procedure BitBtn1Click (Sender: TObject);

private

{Private declarations}

public

{Public declarations}

end;

var

Form1: TForm1;

Z1, Z2, X1, X2, Aw, A, q, h, ha, ha1, c, ha2, m, hf1, hf2, d1, d2, dw1, dw2, db1, db2, da1, da2,

df1, df2, S1, S2, P, Pb, r: real;

implementation

{$ R *. dfm}

procedure TForm1.BitBtn1Click (Sender: TObject);

begin

Z1: = strtoFloat (Edit1.Text);

Z2: = strtoFloat (Edit2.Text);

m: = strtoFloat (Edit3.Text);

ha: = strtoFloat (Edit4.Text);

c: = strtoFloat (Edit5.Text);

q: = strtoFloat (Edit6.Text);

q: = q * pi/180;

X1: = (17-Z1) / 17;

X2: =- X1;

A: = 0.5 * m * (Z1 + Z2);

Aw: = A;

h: = 2.25 * m;

ha1: = m * (ha + X1);

ha2: = m * (ha + X2);

hf1: = m * (ha + c-X1);

hf2: = m * (ha + c-X2);

d1: = m * Z1;

d2: = m * Z2;

dw1: = d1;

dw2: = d2;

db1: = d1 * cos (q);

db2: = d2 * cos (q);

da1: = d1 +2 * ha1;

da2: = d2 +2 * ha2;

df1: = d1-2 * hf1;

df2: = d2-2 * hf2;

S1: = 0.5 * Pi * m +2 * m * X1 * sin (q) / cos (q);

S2: = 0.5 * Pi * m +2 * m * X2 * sin (q) / cos (q);

P: = Pi * m;

Pb: = P * cos (q);

r: = 0.38 * m;

Edit7.Text: = FloatToStr (X1);

Edit8.Text: = FloatToStr (X2);

Edit9.Text: = FloatToStr (a);

Edit10.Text: = FloatToStr (h);

Edit11.Text: = FloatToStr (ha1);

Edit12.Text: = FloatToStr (ha2);

Edit13.Text: = FloatToStr (d1);

Edit14.Text: = FloatToStr (d2);

Edit15.Text: = FloatToStr (dw1);

Edit16.Text: = FloatToStr (dw2);

Edit17.Text: = FloatToStr (db1);

Edit18.Text: = FloatToStr (db2);

Edit19.Text: = FloatToStr (da1);

Edit20.Text: = FloatToStr (da2);

Edit21.Text: = FloatToStr (df1);

Edit22.Text: = FloatToStr (df2);

Edit23.Text: = FloatToStr (S1);

Edit24.Text: = FloatToStr (S2);

Edit25.Text: = FloatToStr (P);

Edit26.Text: = FloatToStr (Pb);

Edit27.Text: = FloatToStr (r);

end;

end.

Вид програми

3.2 Проектування планетарного редуктора

Вихідні дані:

Модуль

Частота обертання валу двигуна

Частота обертання кривошипа

Числа зубів

Знак передатного відношення - мінус

Номер схеми редуктора

1. Передаточне відношення простої передачі

2. Загальне передаточне відношення редуктора

3. Передаточне відношення планетарної передачі

4. Формула Вілліса для планетарної передачі

5. Передаточне відношення зверненого механізму, виражене в числах зубів.

6. Підбір чисел зубів

Приймаємо:

тоді

Отримуємо

7. Умова співвісності

або

Умова співвісності виконано

8. Ділильні діаметри

9. Лінійна швидкість точки A колеса z 1

10. Масштабний коефіцієнт Kv

11. Масштабний коефіцієнт побудови плану частот обертання редуктора

3.3 Визначення частот обертання аналітичним методом

; Звідки .

; ; ;

3.4 Визначення частот обертання графічним методом

Масштабний коефіцієнт плану частот обертань:

.

Частоти обертання, отримані графічним способом:

4. Синтез і аналіз кулачкового механізму

Вихідні дані:

- № кінематичного графіка руху толкателя4

- Тип штовхача - плоский штовхач

- Максимальний хід (підйом) штовхача h, мм 50

- Робочий кут кулачка , Град200

- Частота обертання кривошипа n кр, хв-165

Малюнок 5 - Діаграма руху вихідної ланки

4.1 Побудова діаграм і визначення масштабних

коефіцієнтів

За заданим графіком швидкості штовхача графічним інтегруванням за методом хорд будують 2 графіка - графік прискорення штовхача a (t) і графік переміщення штовхача S (t). Бази інтегрування Н1 = 60мм.

Визначаємо масштабні коефіцієнти:

Масштабний коефіцієнт переміщення

де h - максимальний хід штовхача, м;

yh - максимальна ордината графіка відповідна заданому підйому штовхача, мм.

Масштабний коефіцієнт часу

де φ р - робочий кут кулачка, град;

n кул - частота обертання кулачка, хв-1;

xt - довжина відрізка на осі абсцис графіка, що зображає час повороту кулачка на робочий кут, мм.

Масштабний коефіцієнт швидкості штовхача

4.2 Мінімальний радіус кулачка

Вибираємо виходячи з умови R0 ≥ h

R0 = 150 мм

4.3 Побудова профілю кулачка

Профіль кулачка будуємо в масштабному коефіцієнті побудови Будуємо коло радіусом R 0, відкладаємо фазовий робочий кут і ділимо його на 12 частин. Від точки поділу проводимо вісь. Уздовж осі штовхача відкладаємо поточне переміщення штовхача від окружності мінімального радіуса і проводимо перпендикуляри до ліній. Профілем кулачка буде обвідна всіх положень тарілки штовхача.

4.4 Визначення максимальної швидкості і прискорення штовхача

де , - Максимальні ординати швидкості і прискорення на відповідних графіках, мм.

Складаємо програму визначення профілю кулачка.

Public Sub kulachok ()

Dim I As Integer

Dim dis1, dis2, R, a1, a2, arksin1, arksin2, BETTA As Single

Dim R0, FIR, FI0, FII, SHAG, E As Single

Dim S (1 To 10) As Single

Worksheets (1). Activate

Worksheets (1). Range ("a: o"). Clear

Worksheets (1). ChartObjects.Delete

R0 = InputBox ("ВВЕДІТЬ мінімального радіуса кулачка RO")

FIR = InputBox ("ВВЕДІТЬ РОБОЧИЙ КУТ Кулачки FIR")

FI0 = InputBox ("Введіть початкове значення УГЛА_

Повороту кулачка FI0 ")

E = InputBox ("ВВЕДІТЬ ДЕЗАКСІАЛ E")

For I = 1 To 10

S (I) = InputBox ("ВВЕДІТЬ РЯДОК ПЕРЕМІЩЕНЬ S ("& I &") ")

Next I

FIR = FIR * 0.0174532

SHAG = FIR / 10

FI0 = FI0 * 0.0174532

FII = FI0

For I = 1 To 10

dis1 = (R0 ^ 2 - E ^ 2) ^ (1 / 2)

dis2 = S (I) ^ 2 + R0 ^ 2 + 2 * S (I) * dis1

R = dis2 ^ (1 / 2)

a1 = E / R

a2 = E / R0

arksin1 = Atn (a1 / (1 ​​- a1 ^ 2) ^ (1 / 2))

arksin2 = Atn (a1 / (1 ​​- a2 ^ 2) ^ (1 / 2))

BETTA = FII + arksin1 - arksin2

BETTA = BETTA * 180 / 3.1415

Worksheets (1). Cells (1, 1) = "R"

Worksheets (1). Cells (1, 2) = "BETTA"

Worksheets (1). Cells (I + 1, 1) = R

Worksheets (1). Cells (I + 1, 2) = BETTA

FII = FII + SHAG

Next I

End Sub

Результати роботи програми

R, мм	BETTA
150	0
155, 35	16,67
164,33	33,34
172,64	50,01
180,96	66,68
189,98	83,35
195,04	100,02
189,98	116,69
180,96	133,36
172,64	150,03
164,33	166,70
155, 35	183,37
150	200,04
150	216,71
150	233,38
150	250,05
150	266,72
150	283,39
150	300,06
150	316,73
150	333,40
150	350,07
150	360,00

Список літератури

1. Артоболевський І.І. Теорія машин і механізмов.-Наука, М.: 1998 - 720 с.

2. Кожевников С.М., Теорія машин і механізмів, Машинобудування, М.: 1969р. - 538 с.

3. Корняко А.С., Курсове проектування по теорії машин і механізмів. - Вища школа, Київ: 1970р. - 330 с.

4. Фролов І.П., Теорія механізмів, машин і маніпуляторів. - Дизайн ПРО, Мінськ.: 1998 р. - 428 с.

5. Фролов К.В., Теорія механізмів і машин. Вища школа, М.: 1998 - 494с.