Исследование плоских рычажных механизмов

Результаты расчета приведены в табл 3.1.01234567891011Pd4004200420042004200420042004200420042004200400Vd01,0841,7021,9181,9381,7321,2180,1181,593,1863,2721,736Va1,511,511,511,511,511,511,511,511,511,511,511,51Pn0301547345334539048173387328,212442288619100459Таблица 3.1.Построенная диаграмма зависимости Рn () также является диаграммой изменения приведенного момента сил Мn = Мn () в масштабе (Нм/мм) если , то = 100 • 0,1 = 10 Нм/мм.Графическим интегрированием диаграммы Мn = Мn () по углу поворота кривошипа строится диаграмма изменения работы сил сопротивления Ас = Ас (), т.к. исследуемый механизм является механизмом рабочей машины. Масштабный коэффициент работ определяется по формуле , где - масштабный коэффициент угла поворота, равный , где l - длина отрезка (мм) на оси абсцисс диаграммы, который соответствует углу поворота кривошипа за 1 цикл движения механизма, Н - длина отрезка оР (мм), произвольно выбираемого на оси абсцисс при графическом интегрировании. l=110 мм, Н=20 мм, откудаРассчитываем приведенный момент инерции механизма без маховика (поэтому обозначается через Jn) по формуле:где mi и Jsi – масса и центральный момент инерции i-го звена;Vsi и - скорость центра масс и угловая скорость i-го звена;Для нашего механизма получим:Данные полученные в результате расчета сводим в таблицуПараметр01234567891011ω30,001,432,332,692,722,381,590,152,114,444,572,31VS3, м/с0,000,430,700,810,820,720,480,050,631,341,380,70VD, м/с0,001,081,701,921,941,731,220,121,593,193,271,740,220,831,782,242,301,840,960,231,535,796,111,80Исключением (графическим или табличным) общего параметра -угла поворота кривошипа из диаграмм T =T () и Jn =Jn () строится диаграмма зависимости T =T(Jn), называемая диаграммой энергомасс или диаграммой Виттенбауэра. Определяются максимальный и минимальный углы наклона касательных к диаграмме по формулам:Под углами и к положительному направлению оси абсцисс проводятся касательные к диаграмме энергомасс. Т.к. значения коэффициента неравномерности движения невелики, то разница между углами и получается также небольшой. Поэтому точка пересечения касательных располагается, как правило, за пределами чертежа.Момент инерции маховика в этом случае определяется через отрезок ав, отсекаемый, касательными на оси ординат, по формулеДля рассматриваемого механизма определяем углы наклона касательных к диаграмме:Вычисляем момент инерции маховика:Синтез зубчатой передачи4.1. ЗаданиеПараметрОбозначениеЗначениеЧисло оборотов электродвигателяn12920Модуль планетарной ступениm12,25Модуль не планетарной ступениm22,5Число зубьев колеса 1z120Число зубьев колеса 2z231Число зубьев колеса 3z320Число зубьев колеса 4z425Число зубьев колеса 5z570ε=1,2α=20 – Профильный угол рейки.ha*=1,00 Коэффициент высоты головки зуба.Рис. 4.1. Кинематическая схема.4.2. Синтез непланетарной ступени4.2.1 Определение коэффициента смещения.Коэффициент смещения определяется по формуле М.А. Скуридина:Коэффициент смещения исходного контура:Шестерни: Колеса: Угол зацепления в передаче:4.2.2. Определение геометрических размеров колесСмещение исходного контура инструментальной рейкиШестерни: Колеса: Высота головки зуба исходного контура Радиальный зазорВысота зуба инструментальной рейкиШаг по средней прямой :Радиус кривизны переходной кривой зуба рейки:Радиус делительной окружности:Шестерни:Колеса:Радиус основной окружности:Где Радиус начальной окружности:Межосевое расстояние Шаг зацепления Pα , шаг по нормали Pn , шаг по основной окружности Pb:Высота делительной ножки зуба:Шестерни:Колеса:Радиус окружности впадин:Толщина зуба:Толщина зуба по хорде:Хорда соответствующая шагу по делительной окружности:Межосевое расстояние Воспринимаемое смещение в передаче:Укорочение зуба при смещении исходного контура:Коэффициент уменьшения высоты зуба :Высота делительной головки зуба:Радиус окружности вершин зубьев:Качественные показателиКоэффициент перекрытия цилиндрической зубчатой передачи:4.2.3. Построение станочного зацепленияРазмеры для контроля зубьевПостоянная хорда:Высота до постоянной хорды:Длина общей нормали:4.2.4. Построение Эксплуатационного зацепленияКоэффициент перекрытия:Кинематический анализ механизмаОпределяем передаточное отношение:Проверяем условие соосности:Радиус делительной окружности:Радиус основной окружности:Высота делительной головки зуба:Высота делительной ножки зуба:Радиус окружности вершин зубьев:Радиус окружности впадин:Графическое исследование зубчатого механизмаЛинейная скорость в полюсе зацепления:Принимаем масштабный коэффициент Рисунок 4.2. Кинематический анализ механизмаПередаточное отношение по плану угловых скоростей составляет:Рисунок 4.3.План угловых скоростейПогрешность вычисления: