Xreferat.com » Рефераты по промышленности и производству » Механизм поперечно-долбежного станка

Механизм поперечно-долбежного станка

Кафедра “Основы проектирования машин”


Курсовое проектирование

Механизм поперечно-долбежного станка


Содержание


Введение

1 Синтез и анализ рычажного механизма

1.1 Структурный анализ механизма

1.2 Определение недостающих размеров

1.3 Определение скоростей точек механизма

1.4 Определение ускорений точек механизма

1.5 Диаграммы движения выходного звена

1.6 Определение угловых ускорений и скоростей

1.7 Определение ускорений центров масс звеньев механизма

1.8 Аналитический метод расчёта механизма

2 Силовой расчет рычажного механизма

2.1 Определение сил инерции

2.2 Расчет диады 4-5

2.3 Расчет диады 2-3

2.4 Расчет кривошипа

2.5 Определение уравновешивающей силы

2.6 Определение мощностей

2.7 Определение кинетической энергии и приведенного момента инерции механизма

3 Геометрический расчет зубчатой передачи. Проектирование планетарного механизма

3.1 Геометрический расчет зубчатой передачи

3.2 Определение передаточного отношения планетарной ступени и подбор чисел зубьев колес

3.3 Определение частот вращения зубчатых колес

4 Синтез и анализ кулачкового механизма

4.1 Масштабные коэффициенты диаграмм

4.2 Выбор минимального радиуса и построение профиля кулачка

4.3 Определение максимальной линейной скорости и ускорения толкателя

Список использованных источников


Введение


Долбежный станок предназначен для обработки фасонных отверстий (квадратных, шестигранных, шлицевых и др.), прорезание шпоночных пазов и канавок в конических и цилиндрических отверстияx, а также для строгания наружных коротких плоских и фасонных линейчатых поверхностей.

На рис. 3 изображена схема привода долбежного станка. От электродвигателя I движение через планетарный редуктор II и зубчатую передачу z5 –z6 передается на кривошипный вал 01 —01 кулисного механизма III долбежного станка.

На одном валу с зубчатым колесом z5 находится кулачок. Кулачковый механизм IV связан c насосом, предназначенным для смазки станка.

На рис. I изображена кинематическая схема передачи z5 –z6 кулисного механизма и кулачкового механизма.

На рис. 2 изображен график сил сопротивления резанию действующих на долбяк 5 при рабочем ходе.

На рис. 4 дается, схема зубчатого механизма согласно варианту задания.

На рис. 5 задается закон движения толкателя кулачкового механизма.


1 Синтез и анализ рычажного механизма


Исходные данные: а/BO2 = 0.5,BC/BO2 =4,Н = 140 мм; β = 360 ; nдв= 950 мин‾№; к = 1,57.


1.1 Структурный анализ механизма


Степень подвижности механизма


Механизм поперечно-долбежного станка


Формула строения механизма: Механизм поперечно-долбежного станка

Механизм II класса, 2 порядка.


1.2 Определение недостающих размеров


Угол размаха кулисы:


Механизм поперечно-долбежного станка;


Длина кривошипа:


Механизм поперечно-долбежного станка


Масштабный коэффициент построения схемы:


Механизм поперечно-долбежного станка

Строим 12 планов механизма, приняв за начало отсчета крайнее правое положение, соответствующее началу рабочего хода механизма (в масштабе кl).


1.3 Определение скоростей звеньев механизма


Угловая скорость кривошипа равна:


Механизм поперечно-долбежного станка


где Механизм поперечно-долбежного станка=130 – частота вращения кривошипа.

Механизм поперечно-долбежного станка

Кинематическая скорость точки А кривошипа в первом положении:


Механизм поперечно-долбежного станка


Масштабный коэффициент скоростей:


Механизм поперечно-долбежного станка


Скорость точки А1 кулисы определяем решая графически совместно систему:


Механизм поперечно-долбежного станка


причем: Механизм поперечно-долбежного станка=0;

Механизм поперечно-долбежного станка-скорость скольжения камня вдоль кулисы;

Механизм поперечно-долбежного станка- скорость вращения точки А относительно точки о2 перпендикулярно кулисе.

На плане скоростей pva1 =66.5мм . Абсолютная величина скорости точки А1 кулисы из плана скоростей:


Механизм поперечно-долбежного станка


Скорость точки В находим по свойству подобия из соотношения:


Механизм поперечно-долбежного станка


Абсолютная величина скорости т. В:


Механизм поперечно-долбежного станка


Скорость точки С определяем решая совместно систему:


Механизм поперечно-долбежного станка


На плане pvс = 14 мм. Абсолютная величина скорости точки С:


Механизм поперечно-долбежного станка


Пример расчета выше для первого положения. Для остальных 11 положений скорости определяются аналогично, их значения приведены в таблице 1.1


Таблица 1.1 - Значения скоростей

Скорости, м/с Положение механизма

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1.36 1.36 1.36 1.36 1.36 1.36 1.36 1.36 1.36 1.36 1.36 1.36
uА’ 1.33 1.32 1.38 1.4 1.36 1.38 1.3 1.34 1.38 1.4 1.36 1.3
uC 0.28 0.38 0.58 0.78 0.74 0.68 0.28 0.56 1.38 1.24 0.42 0
uB 0.78 0.7 0.68 0.74 0.76 0.8 0.92 1.14 1.36 1.46 1.2 0.96

1.4 Определение ускорений точек механизма


Ускорение точки А кривошипа :


Механизм поперечно-долбежного станкаМеханизм поперечно-долбежного станка


Ускорение Механизм поперечно-долбежного станка направлено по кривошипу к центру вращения О1.

Масштабный коэффициент ускорения:


Механизм поперечно-долбежного станка


На плане ускорений изображаем ускорение точки А отрезком paa =46.24мм.

Ускорение точки А1 определяем решая совместно систему:


Механизм поперечно-долбежного станка


Механизм поперечно-долбежного станка


Значения ускорений из плана ускорений.


Механизм поперечно-долбежного станка


Ускорение точки В определяем по свойству подобия.


Механизм поперечно-долбежного станка


Абсолютная величина ускорения точки В.


Механизм поперечно-долбежного станка


Ускорение точки С находим решая совместно систему векторных уравнений:


Механизм поперечно-долбежного станка


Значения ускорений из плана ускорений.


Механизм поперечно-долбежного станка


Абсолютная величина ускорения точки С:


Механизм поперечно-долбежного станка


Пример расчета ускорения выполнен для первого положения. Ускорения для остальных положений механизма определяются аналогично. Значения ускорений сводим в таблицу 1.2.


Таблица 1.2- Значения ускорений.

Ускорения, м/с2 Положение механизма

1 3 5 7 9 11 0
aA 18,49 18,49 18,49 18,49 18,49 18,49 18,49
aAk 24,5 3,2 5,2 12,8 9,6 13,26 13,2
aA’ 16,4 14,4 14,4 26,8 30,4 25,6 18,8
10,08 7,6 8 18,4 29,6 22,4 13,2
aCВ 7,6 7,6 7,2 11,6 29,6 6,8 6,4
aC 5,6 3,6 3,2 17,6 8.6 18,4 8,8

1.5 Диаграммы движения выходного звена


Диаграмму перемещения S-t строим, используя полученную из плана механизма траекторию движения точки С.

По заданному графику перемещения S-t, Диаграммы скоростей V-t и ускорений а-t определяются из полученных 12-ти планов скоростей и планов ускорений.

Масштабные коэффициенты диаграмм:


Механизм поперечно-долбежного станка


1.6 Определение угловых скоростей и ускорений


Угловые скорости и ускорения звеньев механизма определяются для первого положения:


Механизм поперечно-долбежного станка

Определение относительных угловых скоростей:


Механизм поперечно-долбежного станка

Механизм поперечно-долбежного станка


1.7 Определение ускорений центров масс звеньев механизма


Ускорение центров масс звеньев механизмов определяется из плана ускорений:


Механизм поперечно-долбежного станка


Механизм поперечно-долбежного станка находим по свойству подобия.


Механизм поперечно-долбежного станка


Скорости центров масс звеньев механизмов определяются из планов скоростей:


Механизм поперечно-долбежного станка


Механизм поперечно-долбежного станка находим по свойству подобия.


Механизм поперечно-долбежного станка

Механизм поперечно-долбежного станка


1.8 Аналитический метод расчета


Исходные данные:

Механизм поперечно-долбежного станка

1. Расчет ведется для третьего положения кулисы:


Механизм поперечно-долбежного станка


2. В проекциях на координатные оси


Механизм поперечно-долбежного станка


3. Поделим второе уравнение на первое


Механизм поперечно-долбежного станка


4. Берем производную от левой и правой части


Механизм поперечно-долбежного станка


5.Механизм поперечно-долбежного станка

6.Механизм поперечно-долбежного станка


7. Угловая скорость кулисы:


Механизм поперечно-долбежного станка


8. Механизм поперечно-долбежного станка


9. Угловое ускорение кулисы:


Механизм поперечно-долбежного станка


10. Механизм поперечно-долбежного станка


11. Механизм поперечно-долбежного станка


12. Составляем векторное уравнение:


Механизм поперечно-долбежного станка


13. Проектируем на оси координат:


Механизм поперечно-долбежного станка

14. Делим уравнение (1) на (2):


Механизм поперечно-долбежного станка


15. Для определения аналога скорости дифференцируем уравнение (3)


Механизм поперечно-долбежного станка (4)


16. Определение скорости точки С.

Механизм поперечно-долбежного станка


17. Для определение аналога ускорения дифференцируем по координате Механизм поперечно-долбежного станка уравнение (4):


Механизм поперечно-долбежного станка

18. Определяем ускорение точки С:


Механизм поперечно-долбежного станка


1.9 Расчет скоростей и ускорений для первого положения механизма.


1. Угловая скорость кулисы:


Механизм поперечно-долбежного станка


2. Механизм поперечно-долбежного станка


3. Угловое ускорение кулисы:


Механизм поперечно-долбежного станка


4. Механизм поперечно-долбежного станка


5. Механизм поперечно-долбежного станка


6. Механизм поперечно-долбежного станка


7. Аналог скорости Механизм поперечно-долбежного станка:


Механизм поперечно-долбежного станка


8. Определение скорости точки С.


Механизм поперечно-долбежного станка


9. Аналогично ускорение Механизм поперечно-долбежного станка


Механизм поперечно-долбежного станка


10. Ускорение точки С:


Механизм поперечно-долбежного станка


Private Sub TTM()

Dim I1 As Double

Dim 12 As Double

Dim wl As Double

Dim el As Double

Dim fl As Double

Dim f2 As Double

Dim vc(l To 12) As Double

Dim ac(l To 12) As Double

Dim u31 As Double

Dim u311 As Double

Dim u43 As Double

Dim u431 As Double

Dim u531 As Double

Dim u53 As Double

Dim i, n As Integer

= 0,12

=0.058 131 =0.176 1311=0.205

= 0.355

= 0.15 wl=17.5 e1= 0

f 1 = 30

f3=85

n= 12

For i = 1 To n

u31 =(l1^2 + 10*11 *Sin(fl))/(l1 л2 + l0л2 + 2* 10*11 *Sin(fl))

u311 =( 10* 11 *Cos(fl)*(I0^2+ll^2+2*I0*l1*sin(fl))-

2*10*1 l*cos(fl)*(l1^2+I0*l1*sin(fI)/(l1^2+I0^2+2*I0*l1*sin(fl))^2

u431 = (-l3l1 * Sin(f3)*l4*cos(f4) -l3l1 *cos(f3) * l4 * Sin(f4)) / l4^2* cos(f3)^2

u43=I3 l1 *cos(f3)/l4*cos(f4)

w3 = wl *u31

e3=wl ^2*u3ll +el* u31

w4 = u43 * w3

Sin(f4)=(13l1 *Sin(f3)-l5)/l4

Cos(f'4)=sqr(l-Sin(f4)^2)

u531 =-1311 * Cos(f3) + u43 * 14 * Sin(f4) - u43 * l4 *Cos(f4)

u53 =-13 * Sin(f3) +l4*Sin(f4)*u43

vs(i) = w3 *ls3

asn(i) = w3^ 2 *ls3

asr(i)=e3*ls3

as(i)=sqr(asn(i)^2+asr(i)^2)

vc=u53*w3

ac=u53l*w3^2+u53*e3

f1 = fl + 30

Nexti

n= 12

For i = 1 To n

Worksheets( I ).Range("a" & i & "").Value = vs(i)

Worksheets( I ).Range("b" & i & "").Value = as(i)

Next i

End Sub


График скоростей

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
0 0,28 0,45 0,58 0,68 0,66 0,52 -0,28 -0,56 -1,38 -1,24 -1,24 0

Механизм поперечно-долбежного станка
График ускорений

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
7.6 6 4.6 3.2 0.4 -3.4 -10 -17.4 -16 -8.6 12 18 7.6

Механизм поперечно-долбежного станка


2 Силовой анализ механизма


Определение сил инерции

Исходные данные:

w1= 13.6 рад/с;

Q=7000 Н;

m5= 150 кг;

m3’= 5 кг;

m3’’= 2 кг;

m4= 80 кг;

диаметр цапф, Механизм поперечно-долбежного станка

коэффициент трения, Механизм поперечно-долбежного станка


2.1 Определение сил инерции и сил тяжести


Силы тяжести:


Механизм поперечно-долбежного станка


Силы инерции:


Механизм поперечно-долбежного станка


2.2 Расчет диады 4-5


Для расчета этой диады изобразим ее со всеми приложенными к ней силами: силами тяжести, полезного сопротивления и реакциями.

Эти реакции в поступательных парах известны по направлению, но неизвестны по модулю. Определяем с помощью плана сил. Составим уравнение равновесия диады 4-5.


Механизм поперечно-долбежного станка


Уравнение содержит три неизвестных, поэтому составляем дополнительное уравнение равновесия в форме моментов сил относительно точки С.


Механизм поперечно-долбежного станка


Строим план сил диады в масштабе сил

Механизм поперечно-долбежного станка


Механизм поперечно-долбежного станка


Рассчитаем вектора сил


Механизм поперечно-долбежного станка


Строим план сил по уравнению сил, в том порядке как силы стояли в уравнении.

Значения сил из плана сил


Механизм поперечно-долбежного станка


2.3 Расчет диады 2-3


Изобразим диаду со всеми приложенными к ней силами. В точках А и О2 взамен отброшенных связей прикладываем реакции Механизм поперечно-долбежного станка. В точке В прикладываем ранее найденную реакциюМеханизм поперечно-долбежного станка. Составляем уравнение равновесия диады 2-3.


Механизм поперечно-долбежного станка


Уравнение содержит три неизвестных, поэтому составляем дополнительное уравнение равновесия в форме моментов сил относительно точки О2.

Механизм поперечно-долбежного станка


Плечи измеряем на плане. В уравнении сил две неизвестных, поэтому строим план сил и определяем реакциюМеханизм поперечно-долбежного станка, как замыкающий вектор.

Строим план диады в масштабе сил Механизм поперечно-долбежного станка. Значения сил из плана сил.


Механизм поперечно-долбежного станка


Для рассмотрения внутренних реакций в диаде 2-3 необходимо рассмотреть равновесие одного звена, звена 2.


Механизм поперечно-долбежного станка


2.4 Расчет кривошипа


Изобразим кривошип с приложенными к нему силами и уравновешивающей силой Механизм поперечно-долбежного станка, эквивалентной силе действия на кривошип со стороны двигателя. Действие отброшенных связей учитываем вводя реакции Механизм поперечно-долбежного станка и Механизм поперечно-долбежного станка. Определяем уравновешивающую силу, считая, что она приложена в точке А кривошипа, перпендикулярно ему. Составляем уравнение равновесия кривошипа.


Механизм поперечно-долбежного станка

Строим план диады в масштабе сил Механизм поперечно-долбежного станка. Значение силы определяем из плана сил.


Механизм поперечно-долбежного станка


2.5 Определение уравновешивающей силы методом Жуковского


Строим повернутый на 900 план скоростей и в соответствующих точках прикладываем все внешние силы, включаяМеханизм поперечно-долбежного станка и силы инерции. Составим уравнение моментов относительно точки Механизм поперечно-долбежного станка, считая Механизм поперечно-долбежного станка неизвестной:


Механизм поперечно-долбежного станка


Механизм поперечно-долбежного станка


Подлинность графического метода:


Механизм поперечно-долбежного станка


2.6 Определение мощностей


Потери мощности в кинематических парах:


Механизм поперечно-долбежного станка


Потери мощности на трение во вращательных парах:


Механизм поперечно-долбежного станка


где Механизм поперечно-долбежного станка- коэффициент

Механизм поперечно-долбежного станка- реакция во вращательной паре,

Механизм поперечно-долбежного станка- радиус цапф.


Механизм поперечно-долбежного станка


Суммарная мощность трения


Механизм поперечно-долбежного станкаМеханизм поперечно-долбежного станка


Мгновенно потребляемая мощность


Механизм поперечно-долбежного станка


Мощность привода, затрачиваемая на преодоление полезной нагрузки.


Механизм поперечно-долбежного станка


2.7 Определение кинетической энергии механизма


Кинетическая энергия механизма равна сумме кинетических энергий входящих в него массивных звеньев.


Механизм поперечно-долбежного станка


Приведенный момент инерции


Механизм поперечно-долбежного станка


3. Геометрический расчет зубчатой передачи. Проектирование планетарного механизма


3.1 Геометрический расчет равносмещенного зубчатого зацепления.


Исходные данные:

Число зубьев на шестерне Механизм поперечно-долбежного станка

Число зубьев на колесе Механизм поперечно-долбежного станка

Модуль Механизм поперечно-долбежного станка

Угол профиля рейки Механизм поперечно-долбежного станка

Коэффициент высоты головки зуба Механизм поперечно-долбежного станка

Коэффициент радиального зазора Механизм поперечно-долбежного станка

Суммарное число зубьев колес Механизм поперечно-долбежного станка

Поскольку Механизм поперечно-долбежного станка, то проектируем равносмещенное зубчатое зацепление.

Коэффициент смещение


Механизм поперечно-долбежного станка


Угол зацепления Механизм
    <div class=

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.
Подробнее

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: