Синтез и анализ рычажного механизма
3.3 Определение частот вращения аналитическим методом
1. Определение частот вращения аналитическим методом.
откуда
Знак плюс показывает, что водило вращается в одном направлении с валом
2. Определение частот вращения графическим методом.
Масштабный коэффициент плана частот вращения
Частоты вращения, полученные графическим способом.
Определение погрешностей:
Private Sub CommandButtonl_Click ()
Dim zl, z2, m, ha, C, z5, z6, xl, x2, aw, a, h, hal, ha2, hfl, hf2, dl, d2, dal, da2, dBl, dB2, dfl, df2, SI, S2, P, PB, rf, q As Double zl=CDbl (TextBoxl. Value)
z2 = CDbl (TextBox2. Value) m = CDbl (TextBox3. Value)
ha = CDbl (TextBox4. Value) c = CDbl (TextBox5. Value)
q = CDbl (TextBox6. Value)
ListBoxl. Clear
ListBoxl. Addltem ("Начало отсчета")
ListBoxl. Addltem ("zl=" & zl)
ListBoxl. Addltem ("z2=" & z2)
ListBoxl. Addltem ("m=" & m)
ListBoxl. Addltem ("ha*=" & ha)
ListBoxl. Addltem ("C*=" & C) q = (q* 3.14) /180
ListBoxl. Addltem ("угол-' & q) xl= (17-zl) /17
ListBoxl. Addltem ("xl=" & xl) x2 = - xl
ListBoxl. Addltem ("x2=" & x2) a = m* (zl +z2) /2
ListBoxl. Addltem ("a=" & a) aw=a
ListBoxl. Addltem ("aw=" & aw) h=2.25*m
ListBoxl. Addltem ("h=" & h) ha1=m* (ha+x1)
ListBoxl. Addltem ("ha1=" &ha1) ha2=m* (ha+x2)
ListBoxl. Addltem ("ha2=" &ha2) hf1=m* (ha+c-x1)
ListBoxl. Addltem ("hf1=" &hf1) hf2=m* (ha+c-x2)
ListBoxl. Addltem ("hf2=" &hf2) d1=m*z1
ListBoxl. Addltem ("d1=" &d1) d2=m*z2
ListBoxl. Addltem ("d2=" &d2) dw1=d1
ListBoxl. Addltem ("dw1=" &dw1) dw2 = d2
ListBoxl. Addltem ("dw2=" & dw2) dal =dl +2*hal
ListBoxl. Addltem ("dal=" & dal) da2 - d2 + 2 * ha2
ListBoxLAddltem ("da2=" & da2) dfl = dl - 2 * hfl
ListBoxLAddltem ("dfl=" & dfl) df2 = d2-2*hf2
ListBoxLAddltem ("hf2=" & hЈ2) dBl=dl*Cos (q)
ListBoxLAddltem ("dBl=" & dBl) dB2 = d2 * Cos (q)
ListBoxLAddltem ("dB2=" & dB2) Sl=0.5*3.14*m + 2*xl * m * Tan (q)
ListBdxl. AddItem ("Sl="&Sl)
S2 = 0.5 * 3.14 *m + 2*x2*m* Tan (q) ListBoxLAddltem ("S2=" & S2)
P = 3.14*m
ListBoxLAddltem ("p=" & P)
pB = p * Cos (q)
ListBoxLAddltem ("pB=" & pB) rf = 0.38 * m
ListBoxLAddltem ("rЈ=" & rf) End Sub
Private Sub CommandButton2_Click () UserForm 1. Hide
End Sub
Исходные данные
Угол зацепления а = 20
Коэффициент высоты головки зубаha = l
Коэффициент радиального зазора С = 0,25 Модуль m = 3 мм
Число зубьев шестерни z 1 = 12
Число зубьев колеса z2 = 24
Результаты расчета
Начальное межосевое расстояние aw = 54 мм
Высота зуба h = 6,67 мм
ШЕСТЕРНЯКОЛЕСО
Коэффициент смещенияХ1 = 0,29Х2= - 0,29
Высота головки зуба hal = 3,87 ммha2=2,13 мм
Высота ножки зуба hfl = 2,88 ммhf2=4,62 мм
Делительный диаметр dl = 36 ммd2=72мм
Начальный диаметр dwl = dl = 36 ммdw2=72 мм
Диаметр вершин dal=43,74 ммda2 =76,26 мм
Диаметр впадин dfl=30,24 мм df2 =62,76 мм
Основной диаметр dBl=33,83 ммdB2 =67,66 мм
Толщина зуба S 1= 5,34 ммS2 =4,074 мм
Шаг Р=9,42 мм
Основной шаг Рв=8,85 мм
Радиус rf=l,14 мм
4. Синтез и анализ кулачкового механизма
Исходные данные:
а) диаграмма движения выходного звена
б) частота вращения кривошипа
в) максимальный подъем толкателя
г) рабочий угол кулачка
д) угол давления
ж) дезаксиал кулачка
з) роликовый тип кулачкового механизма (рис 9)
Рис.9 - Роликовый тип кулачка
4.1 Диаграмма движения толкателя
По заданному графику ускорения толкателя а = f (t), графическим интегрированием по методу хорд получаю графики скорости и перемещения толкателя.
База интегрирования:
Графики V (s), a (s) получаю методом исключения общего переменного параметра t - время.
Масштабный коэффициент перемещения.
где -максимальное значение ординаты графика, соответствует заданному подъему толкателя.
4.2 Масштабный коэффициент времени
где - частота вращения кулачка:
=120 мм - длина отрезка на оси абсцисс графика изображающая время поворота кулачка на рабочий угол.
Масштабный коэффициент скорости толкателя.
4.3 Масштабный коэффициент ускорения
Выбор минимального радиуса кулачка.
Минимальный радиус кулачка выбираю из условия заданного угла давления .
Для этого строю совместный график . На этом графике текущее перемещение откладываю вдоль оси координат в стандартном масштабе . К полученному графику провожу две касательные под углом давления .
Точка пересечения касательных образует зону выбора центров вращения кулачка, соединив выбранную точку с началом графика, получаю значение минимального радиус кулачка.
Аналоги скорости рассчитываем в стандартном масштабе следующим образом.
,
Значение минимального радиуса центрового профиля кулачка с графика S’ ()
Радиус ролика
rP = (0.2ч 0.4) ; rP = = 0,018 м
Минимальный радиус действительного кулачка
Построение профиля кулачка.
Построение профиля кулачка произвожу методом обращенного движения. Масштабный коэффициент построения.
В выбранном масштабе строю окружность радиусом = 60 мм.
Откладываю фазовый рабочий угол . Делю этот угол на столько частей, сколько на графике. Через точки деления провожу оси толкателя во вращенном движении. Для этого соединяю точку деления с центром вращения кулачка. Вдоль осей толкателя от окружности минимального радиуса откладываю текущее перемещение толкателя в выбранном масштабе.
Соединив полученные точки, имеем центровой профиль кулачка. Обкатывая ролик по центровому профилю во внутрь, получаю действительный профиль кулачка.
4.4 Максимальные значения скорости, ускорения толкателя
Public Sub kul ()
Dim I As Integer
Dim dis1, dis2, R, a1, a2, arksin1, arksin2, BETTA, BET As Single
Dim R0, FIR, FI0, FII, SHAG, E As Single
Dim S (1 To 36) As Single
R0 = InputBox ("ВВЕДИТЕ МИНИМАЛЬНЫЙ РАДИУС КУЛАЧКА RO")
FIR = InputBox ("ВВЕДИТЕ РАБОЧИЙ УГОЛ КУЛАЧКА FIR")
FI0 = InputBox ("ВВЕДИТЕ НАЧАЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ УГЛА ПОВОРОТА КУЛАЧКА FI0")
E = InputBox ("ВВЕДИТЕ ДЕЗАКСИАЛ E")
For I = 1 To 36
S (I) = InputBox ("ВВЕДИТЕ СТРОКУ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ S (" & I & ")")
Next I
FIR = FIR * 0.0174532
SHAG = FIR / 12
FI0 = FI0 * 0.0174532
FII = FI0
For I = 1 To 36
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 (I,
1) = R
Worksheets (1). Cells (I,
2) = BETTA
FII = FII + SHAG
Next I
End Sub
Таблица 4.1 - Результаты расчета
R, мм | BETTA | R, мм | BETTA | R, мм | BETTA | R, мм | BETTA |
42 | 0 | 56.64 | 104 | 42 | 208 | 42 | 312 |
42.7 | 13 | 51.06 | 117 | 42 | 221 | 42 | 325 |
45.48 | 26 | 45.48 | 130 | 42 | 234 | 42 | 338 |
51.06 | 39 | 42.7 | 143 | 42 | 247 | 42 | 351 |
56.64 | 52 | 42 | 156 | 42 | 260 | ||
59.44 | 65 | 42 | 169 | 42 | 2731 | ||
60.12 | 78 | 42 | 182 | 42 | 286 | ||
59.64 | 91 | 42 | 195 | 42 | 299 |
Рис.10 - Схема кулачка.
Список использованных источников
Артоболевский И.И. Технология машин и механизмов. М.: Наука, 1998. -720с.
Кожевников С.И. Технология машин и механизмов. М.: Машиностроение, 1989. - 583с.
Кореняко А.С. Курсовое проектирование по технологии машин и механизмов. Киев, Вища школа, 1970. - 330с.
Машков А.А. Технология машин и механизмов. Мн.: Высшая школа, 1967. - 469с.
Филонов И.П. Технология машин и механизмов. Мн.: Дизайн ПРО, 1998. - 428с.
Фролов К.В. Технология машин и механизмов. М.: Высшая школа, 1998. - 494с.