 |
Расчет эксплуатационных характеристик передачи
|
|
|
|
Коэффициент перекрытия определим по формуле
ε = ab/(π·m·cosα) = 30,618/(π·9,0·cos20˚) = 1,152,
где ab = 30,618 мм - длина рабочего участка линии зацепления с учетом масштаба построения.
Значение коэффициента торцового перекрытия показывает, что передача работает плавно (т.к. ε > 1.05).
Коэффициенты удельных скольжений рассчитываем по формулам
λ12 = 1 - (АВ - X)/(X·u12)
λ21 = 1 - (X·u12)/(АВ - X),
где АВ = 169,46 мм - длина теоретического участка линии зацепления без учета масштаба, Х - переменное расстояние от начала теоретического участка линии зацепления (точки А) до точки, в которой определяется коэффициент. Расчетные данные сводим в таблицу 4.1.
Таблица 4.1. Значения коэффициентов удельных скольжений
| Х, мм | 0 | 29,825 | 38,712 | 47,6 | АP=56,487 | 68,012 | 79,536 | 91,061 | 169,45 |
| λ12 | - ∞ | -1,341 | -0,689 | -0,280 | 0 | 0,254 | 0,435 | 0,570 | 1 |
| λ21 | 1 | 0,573 | 0,408 | 0,219 | 0 | -0,341 | -0,769 | -1,323 | - ∞ |
По рассчитанным данным строим график удельных скольжений, приняв масштаб 0.025 1/мм.
4.2 Проектирование планетарного механизма
Для привода механизма выбираем двигатель с рабочей частотой вращения 1500 об/мин (ωдв = πn/30 = π·1500/30 = 157.08 1/с). Привод, состоящий из открытой зубчатой передачи с заданными числами зубьев 13 и 26 и одноступенчатого планетарного редуктора, обеспечивает вращение входного кривошипа механизма с угловой скоростью 6,4 1/с.
Потребное передаточное число планетарного редуктора определим
iред = z1ωдв / (z2ω1) = (13·157.08)/(26·6,4) = 12,272
Выбираем схему планетарного редуктора и подбираем числа зубьев колес этого редуктора для обеспечения передаточного отношения iред= 12,272.
Принимаем z3 = 17 и z4 = 64 из условия подрезания зуба
Из формулы 
получаем
, по условию соосности
|
|
|
, с учётом того, что z6=2,994z5, получаем 64+17 = 2,994·z5-z5 , откуда z5 = 40,622 принимаем z5=40
Из условия соосности z6 = z3+ z4 + z5 = 17 + 64 +40 = 121
Условие z6›85(условие неподрезания для колеса внутреннего зацепления) выполняется.
Имеем z3=17, z4=64, z5=40, z6=121
Так как z4›z5, то количество сателлитов определим по формуле
К = 180˚/[arcs in((z4+2)/(z3+z4))], К=180˚/[arcsin((64+2)/(17+64))]=3,3
Принимаем К=3
Проверяем условие сборки С = (z3+ z6)/К = (17 + 121)/3 = 46
Так как число С получилось целым, то сборка такого редуктора возможна.
Уточняем полученное передаточное отношение
I1н4 =1+(z4z6)/z3z5) = 1+(64·121)/(17·40) = 12,388
Отклонение передаточного отношения составляет 0,95%, что допустимо, поэтому принимаем z3=17, z4=64, z5=40, z6=121.
Приняв модуль m = 6,4 мм, строим кинематическую схему планетарного редуктора на листе. На схеме планетарного редуктора строим треугольник скоростей. По треугольнику скоростей определяем передаточное отношение редуктора.
Скорость точки А
VA = ωдв(mz3)/2 = 157.08·(6,4·17)/2 = 8545,152 мм/с = 8,5451525 м/с
На чертеже скорость т.А изображаем вектором длиной 100 мм. В полученном масштабе скорость точки В по треугольнику скоростей получаем в виде вектора длиной 38,457 мм. Тогда скорость точки В
VВ = (8,545152/100)·38,457 = 3,286209 м/с = 3286,209 мм/с,
а угловая скорость вала водила
ωН = VВ/(m(z3+z4)/2) = 3286,209/(6,4·(17+64)/2) = 12,678 1/с
Передаточное отношение редуктора по построению
iред = ωдв/ωН = 157.08/12,678 = 12,39
Различие с аналитически определенным передаточным отношением составило 0,008 % что допустимо.
Выводы
В результате выполнения курсового проекта произведен кинематический, силовой и динамический анализ механизма. В кинематическом расчете определены линейные скорости и ускорения характерных точек, а также угловые скорости и ускорения звеньев механизма.
В ходе силового анализа рассчитаны реакции в кинематических парах, значения которых могут быть использованы при последующих прочностных расчетах звеньев механизма.
|
|
|
Динамический анализ позволил путем создания динамической модели механизма (приведения механизма к входному звену) построить диаграмму энергомасс и с ее помощью рассчитать размеры маховика, обеспечивающего требуемую неравномерность движения механизма.
На четвертом листе построили картину зацепления зубчатых колес, рассчитали коэффициент удельного скольжения. Также подобрал количество чисел зубьев планетарного редуктора, для обеспечения заданного передаточного числа привода механизма конвейера.
В целом выполнение курсового проекта помогло освоить наиболее употребимые графические и графоаналитические методы анализа и синтеза механизмов.
|
|
|
