По графику определяем:
Определяем мощность по формуле:
(5)
Строим график суммарной работы, ординаты которого равны разности и
1.3.3 Оценка неравномерности движения
Запишем формулы для и :
(6)
Оставшиеся значения приведены в распечатке.
Из выражения (6) выразим :
(7)
Колебания скорости главного вала машины в режиме установившегося движения будет периодическим. Её амплитуду принято оценивать безразмерным коэффициентом неравномерности хода машины
(8).
Найдем значения и из графика угловых скоростей входного звена:
Подставляя значения и в формулу (9) определяем неравномерность хода.
Неравномерность хода , так как неравномерность хода по условию задана , следовательно, требование не выполнено. Принимаем решение о снижении неравномерности хода путем установки на главном валу машины маховика.
1.3.4 Определение момента инерции маховика
Задача: Определить момент инерции маховика, обеспечивающий заданный коэффициент неравномерности хода машины.
Момент инерции маховика определяем методом Виттенбауэра.
Находим ωmin и ωmax, используя заданные значения ωср и d.
(9)
Определяем положения механизма φА и φВ, в которых после установки маховика ω = ωmin и ω = ωmax соответственно.
Для решения этой задачи строим диаграмму «энергия – масса» (зависимость от ). Проводим к графику крайнюю верхнюю и крайнюю нижнюю касательные под углами и соответственно. Эти углы вычисляем по формулам:
(10)
Откуда:
Находим точки касания A и B на диаграмме, проектируем их на оси координат графика и определяем:
Определяем момент инерции маховика по формуле:
(11)
1.3.5 Расчет параметров движения с учетом маховика
Расчет угловой скорости:
(12)
=185.915 с-1
(13)
;
Определяем значения по вышеприведенной формуле. Результаты расчета сводим в таблицу 2.
1.3.6 Расчет углового ускорения
(14)
Определяем значения по вышеприведенной формуле. Результаты расчета сводим в таблицу 2
Таблица 2 – Параметры движения c учетом маховика
№
1
185.915
0.91
6.14
2
185.693
0.69
-171.85
3
184.955
-0.04
-316.02
4
184.137
-0.86
-178.12
5
184.182
-0.81
217.61
6
185.151
0.15
380.19
7
185.802
0.80
8.61
8
185.204
0.20
-379.11
9
184.259
-0.74
-211.30
10
184.219
-0.78
164.50
11
184.943
-0.05
290.93
12
185.646
0.64
179.18
13
0.915
Вывод: В динамическом анализе установившегося движения машины определили закон движения машины по заданным действующим силам. Определили неравномерность хода машины, поставив маховик, увеличили долговечность всей машины. Определили работы сопротивлений и мощность
1.3.7 Расчет масштабных коэффициентов
Kmc=20нм/мм
KaΣ=20дж/мм
Kω=0.08с-1/мм
Kε=4с-2/мм
КΔΙ=0.03кгм2/мм
КΙ‘=0.05кгм2/мм
КS=0.005м/мм
КРпс=100н/мм
2. Анализ планетарного механизма
2.1 Синтез планетарного механизма
Задача: Задачей синтеза является проектирование механизма предварительно выбранной структуры по заданным кинематическим и динамическим условиям.
2.1.1 Определение чисел зубьев планетарного механизма
Рисунок 8-Планетарный механизм
Исходные данные: n1=1570об/мин; n5=140об/мин; m=4мм; z4=15; z5=26.
В данной задаче необходимо определить число зубьев 1,2,3 планетарной ступени механизма. Подобрать число сателлитов.
2.1.2 Определяем число зубьев планетарной ступени
(1)
(2)
(3)
(4)
2.1.3 Условие соосности
Подставляем выражение (6) в передаточное отношение первого колеса с водилом при остановленном третьем колесе
Подставляя числовые данные
Принимаем число зубьев второго колеса равным 39
Определяем количество зубьев третьего колеса
2.1.4 Определение количества саттелитов
Определяем количество зубьев третьего колеса:
(8)
2.1.5 Условие сборки
определяем так, чтобы число в числителе делилось нацело и, исходя из максимального числа сателлитов, таким условиям отвечает: n=3
2.1.6 Определеие диаметров зубчатых колес:
, (10)
где m-модуль числа зубьев; z-количество зубьев
2.1.7 Определяем угловую и линейную скорости:
2.1.8 Выбор масштабных коэффициентов
2.1.9 Определяем погрешность
(15)
(16)
2.1.10 Построение плана линейных скоростей
Рисунок 9 - План линейных скоростей
Определили линейную скорость точки А. Пусть скорость точки изображает отрезок , тогда, соединяя с мгновенным центром вращения сателлита, получают линию распределения скоростей сателлита. С помощью линии определяем скорость в центре сателлита. Такую же скорость имеет конец . Соединяя точку с центром вращения водила, получаем линию распределения скоростей водила. В точке скорость колеса 1 равна скорости сателлита. Соединяя точку с центром вращения колеса 1, получаем линиюраспределения скоростей 1 колеса. Продлевая линию проходящею через центр , определяем скорость в центре зацепления 4 и 5 зубчатого колеса (т.к. состовляют с водилом одно звено). Соединяя с центром вращения 5 зубчатого колеса, получаем линию распределения скоростей 5-го зубчатого колеса.
2.1.11 Построение плана угловых скоростей
Для этого задаемся расстоянием lω1=105мм, и переносим с плана линейных скоростей планы скоростей звеньев 1,2,H,5. Отрезки плана угловых скоростей 0-1,0-H,0-2 и 0-5 пропорциональны угловым скоростям соответствующих звеньев.
Рисунок 10 - План угловых скоростей
Определили угловую скорость первого зубчатого колеса. Пусть угловая скорость первого зубчатого колеса изображает отрезок с учетом масштабного коэффициента . Затем параллельно (из плана линейных скоростей) через точку проводим прямую до пересечения с нормалью из точки , из полученной точки проводим лучи, параллельно линиям распределения скоростей: , , . Отрезки, отсекаемы этими лучами на горизонтальной прямой, оказываются графическими значениями угловых скоростей , , .
Вывод: При синтезировании зубчатого зацепления был проведен расчет геометрических размеров т.е. были определены количество зубьев колёс и их диаметры, также была определена погрешность, которая составила 3.87%.:
Заключение
В данном курсовом проекте по теории машин и механизмов был выполнен анализ рычажного механизма; в структурном анализе были рассмотрены и найдены особенности строения механизма – степень подвижности, входное звено, группы Ассура которые входят в механизм, класс механизма; определяющие последовательность его кинематические и динамические исследования.
В кинематическом анализе исследовалось движение механизма в геометрическом аспекте. Было проанализировано движение выходного звена (ползун), найден рабочий ход механизма, при этом ползун находится в крайнем правом положении, конец рабочего хода и начало холостого хода, при этом ползун находится в крайнем левом положении. Так же были построены функции, описывающие преобразование движения в механизме.
В анализе динамики установившегося движения для построения динамической модели машины и определение истинного закона движения. Оценив неравномерность хода машины, мы вводим в машину маховик, для того чтобы снизить инерционную нагрузку и таким образом повысить долговечность машины
Список литературы
1.Артоболевский И. И. Теория механизмов и машин, М; Наука, 1975
2.Гуляев К.И. , Заморцев Г.Б. Расчет теории эвольвентной цилиндрической зубчатой передачи внешнего зацепления. ЛИН им М.И. Калинина, 1975
3.Черная Л.А., Черный Б.А. Исследование рычажных механизмов с применением ЭВМ. Методические указания к курсовому проекту проектирования по теории механизмов и машин. ХПИ, 1979
Страницы: 1, 2