Проектирование механизмов поперечно-строгального станка
3.2 Синтез планетарного редуктора
Исходные данные:
Частота вращения двигателя nдв=960 мин-1;
Частота вращения кривошипа nкр=65 мин-1;
Число зубьев шестерни z5=13;
Число зубьев колеса z6=36;
Знак передаточного отношения ”+”;
Схема редуктора
Рис.5 – Схема редуктора
Общее передаточное отношение редуктора:
Передаточное отношение простой передачи z5-z6:
Передаточное отношение планетарной передачи:
Передаточное отношение обращённого планетарного механизма – простого зубчатого ряда:
Формула Виллиса. Передаточное отношение обращённого механизма:
Подбор чисел зубьев планетарной передачи:
Условие соосности для данной передачи:
Принимаем числа зубьев колёс, равных: z1=32; z2=32; z3=12; z4=76.
По принятым числам зубьев определяем диаметры колёс:
Принимаем масштабный коэффициент построения кинематической схемы редуктора:
Скорость точки А зубчатого колеса 1:
Строим планы скоростей. Масштабный коэффициент плана скоростей:
Строим план частот вращения звеньев редуктора. Масштабный коэффициент плана частот вращения звеньев редуктора:
3.3 Определение частот вращения зубчатых колёс аналитическим и графическим методом
Значения частот, полученные аналитическим методом:
Значения частот, полученных графическим методом:
Определяем погрешность расчётов:
4. Синтез и анализ кулачкового механизма
Исходные данные:
Максимальный
ход толкателя
(размах колебателя)
=10 мм/град;
Рабочий угол кулачка φр=180°;
Частота вращения кривошипа nкр=65 мин-1;
число зубьев
шестерни:
число зубьев
колеса:
Схема толкателя
Кинематический график.
Рис. 6 – Схема толкателя
Рис. 7 – Кинематический график
4.1 Диаграмма движения толкателя
Графическим интегрированием по методу хорд получим из графика V-t график S-t, а с помощью метода графического дифференцирования из графика a-t – график V-t. График a-V, a-S, V-S получим методом исключения общего переменного. Базы H1=60 мм, H2=60 мм.
Графики υ(s), a(s), a(υ) получаю методом исключения общего переменного параметра t.
Частота вращения кулачка:
Угловая скорость кулачка:
Масштабные коэффициенты диаграмм:
Масштабный коэффициент перемещения:
Масштабный коэффициент времени:
Масштабный коэффициент скорости толкателя:
Масштабный коэффициент ускорений:
4.2 Выбор минимального радиуса кулачкового механизма
Для этого
строим совместный
график
.
На этом графике
текущее перемещение
s’ откладываем
вдоль оси координат
в стандартном
масштабе
.
Проводим под
углом 45 гр. касательную
к отрицательной
части графика.Точка
пересечения
касательной
образует зону
выбора центра
вращения кулачка.
Соединив выбранную
точку с началом
графика, получаем
значение минимального
радиуса кулачка.
4.3 Построение профиля кулачка
Построение профиля кулачка производим методом обращённого движения.
Масштабный
коэффициент
построения:
.
В выбранном
масштабе проводим
окружность
радиусом
.
Откладываем
рабочий угол
кулачка
и разбиваем
его на восемь
равных частей
и через точки
деления проводим
лучи, на которых
откладываем
подъёмы толкателя
для каждого
положения,
определённые
графически
из диаграммы
s-t. На проведенных
лучах из отложенных
подъёмов
восстанавливаем
перпендикуляры.
Вписываем в
них плавную
кривую и вычерчиваем
схему кулачкового
механизма.
4.4 Максимальное значение скорости и ускорения толкателя
Расчёт кулачка на ЭВМ
Public Sub Kulachok()
R0 = 80
i = 1
For i = 1 To 12
S = Worksheets(3).Cells(i + 1, 1)
r1 = (R0 ^ 2 - 20 ^ 2) ^ (1 / 2)
R2 = r1 + S
R = (R2 ^ 2 + 20 ^ 2) ^ (1 / 2)
Worksheets(3).Cells(i + 1, 2) = R
Next i
For i = 1 To 4
Worksheets(3).Cells(i + 24, 2) = R0
Next i
End Sub
Таблица 4.1 – Геометрические параметры кулачка
| 1 | 63 |
| 2 | 64,6 |
| 3 | 67,7 |
| 4 | 71,9 |
| 5 | 75,8 |
| 6 | 78,4 |
| 7 | 79,6 |
| 8 | 80,9 |
| 9 | 82,3 |
| 10 | 83,6 |
| 11 | 84,9 |
| 12 | 86,2 |
| 13 | 87,1 |
| 14 | 87,7 |
| 15 | 88 |
| 16 | 87,7 |
| 17 | 87,1 |
| 18 | 86,2 |
| 19 | 84,9 |
| 20 | 83,6 |
| 21 | 82,3 |
| 22 | 80,9 |
| 23 | 79,6 |
| 24 | 78,4 |
| 25 | 75,8 |
| 26 | 71,9 |
| 27 | 67,7 |
| 28 | 64,6 |
| 29 | 63 |
Список литературы
1 А.А. Машков, Теория механизмов и машин. – Машиностроение, г. Москва, 1969г. – 583.
2 С.Н. Кожевников, Теория механизмов и машин. – Машиностроение, г. Москва, 1969г. – 583с.
3 А.С. Кореняко, Курсовое проектирование по теории механизмов и машин. – Высшая школа, Киев, 1970г. – 330с.
4 И.П. Филонов, Теория механизмов и машин и манипуляторов. – Дизайн ПРО, г. Минск, 1998г. – 428с.
5 И.И. Артоболевский, Теория механизмов и машин. – Наука, г. Москва, 1998г. – 720с.
6 К.В. Фролов, Теория механизмов и машин. – Высшая школа, г. Москва, 1998г. – 494с.