Исследование семизвенного механизма и синтез эвольвентного зубчатого зацепления
Структурное исследование плоского механизма и выполнение анализа кинематических пар. Разделение механизма на структурные группы Ассура. Масштаб построения плана скоростей. Определение кориолисова ускорения. Синтез эвольвентного зубчатого зацепления.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 20.04.2013 |
Размер файла | 1,1 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Федеральное агентство морского и речного транспорта
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Волжская государственная академия водного транспорта
Кафедра прикладной механики
и подъемно-транспортных машин
Расчетно-пояснительная записка
Исследование семизвенного механизма и синтез эвольвентного зубчатого зацепления
2013 г.
Содержание
- Техническое задание
- 1. Структурное исследование плоского механизма
- 2. Кинематическое исследование плоского механизма
- 2.1 План положения механизма
- 2.2 План скоростей механизма
- 2.3 План ускорений механизма
- 3. Синтез эвольвентного зубчатого зацепления
- Список использованной литературы
Техническое задание
1. Выполнить структурное исследование плоского механизма.
2. Выполнить кинематическое исследование плоского механизма.
3. Выполнить синтез эвольвентного зубчатого зацепления.
Исходные данные:
LOA = 0,15 м; LАВ =0,58; LВС = 0,23 м; LCE = 0,33 м; LEF = 0,27 м; LCD = 0,15 м; LED = 0,37 м; La = 0,42 м; Lb = 0,80 м; Lc = 0,50 м; Ld = 0,35 м; m = 8 мм; б = 195°; nвщ = 450 об/мин; nвд = 320 об/мин.
1. Структурное исследование плоского механизма
Структурная схема заданного механизма представлена на рисунке 1.
Рис. 1
Выполним анализ кинематических пар (табл. 1). Для каждой пары определим какими звеньями она образована; какие относительные движения звеньев ее образующих; ее класс; высшая или низшая; наименование пары
Таблица 1: основные виды звеньев механизма
Анализ Кинематических пар
Таблица 2: Анализ кинематических пар
W=3n-2p=3*7-2*10=1
P2 - число кинематических пар II класса,
P1 - число кинематических пар I класса.
Разделим механизм на структурные группы Ассура и первичный механизм (табл. 2; рис. 2).
4) Первичный механизм
Данный механизм является рациональным у него нет избыточных связей.
У него: 7 подвизных звеньев и 3 неподвижные
2. Кинематическое анализ плоского механизма
2.1 План положений
Для построения кинематической схемы исследуемого механизма выбираем масштаб длин 5Нi:
По горизонтали:
По вертикали:
;
-реальный размер;
- масштаб плана положений;
i=116*0,003=0,35м;
Строим механизм в заданном положении.
2.2 План скоростей механизма
Механизм 1 класса - кривошип ОА связан со стойкой вращательной парой и совершает равномерное вращение вокруг центра О - угловая скорость кривошипа ОА определяется через частоту вращения n [об/мин] по формуле:
щ1 = рn/30 = 3,14·320/30 = 3,5 рад/с.
Скорость точки А1 начального звена:
VA1 = VA2 = щ1 · lOA = 3,5 · 0,15 = 0,525 м/с
Направлен вектор VA1 перпендикулярно ОА в сторону угловой скорости щ1.
Выбираем ??v - масштаб построения плана скоростей.
Пусть вектору скорости соответствует отрезок ра1 = 50 мм, где точка р - начало построения плана скоростей - полюс плана скоростей.
Тогда масштаб построения плана скоростей:
??v = ра1 /VA1 = 0,525 /50= 0,0105
Строим план скоростей.
Отложим от полюса р отрезок ра1 в направлении скорости .
, т.к. звенья 1 и 2 связаны вращательной кинематической парой, а , т.к. звенья 2 и 3 связаны поступательной кинематической парой. Для точки А3 согласно II-ому способу разложения движения:
Снимем с плана скоростей отрезок : ва=62 мм, рв=19мм;
Замеряем, отрезки на плане скоростей и вычисляем модули скоростей:
0,0945 м/с
Определим =0,88рад
АС=АВ+ВС=0,58+0,23=0,81м/с
Рассмотрим зв 4.
Скорость точки Е получается построение из полюса Е и стойки 9:
д
Снимем с плана скоростей отрезок :pe=368,8мм ce=338,8мм
3,5 м/с
Определим угловую скорость =6,5рад
Звено5 определяем скорость точки D с помощью полюса Е и полюса С
Снимем с плана скоростей: ed=377,3мм cd=154,7мм
1,4 м/с
Определим
Звено 6 точку Н мы определяем через полюс D и стойку 10
Снимем с плана скоростей: hd=24мм ph=219 мм
,3 м/с
Определим угловую скорость звена 6 =0,71рад
2.3 План ускорений механизма
Звено1Механизм 1 класса - кривошип ОА связан со стойкой вращательной парой и равномерно вращается вокруг центра О.
- Полюс плана ускорений
Принимаем:
= 50мм
Выбираем масштаб ускорений ??а - масштаб построения плана ускорений. Пусть вектору ускорения , соответствует отрезок ра1 = 50 мм. Тогда масштаб ускорений:
??=
Звено2 Рычаговый кривошип
Модули:
Снимем с плана ускорений ф=13,4 мм
Модуль:
Снимем с плана ускорений
3вено 4 : Е полюс С
Стойка 9
Модули:
Снимем с плана ускорений:
механизм кинематический эвольвентный зубчатый
Звено 5 D Полюс С
Полюс Е
Снимем с плана ускорений
Звено 7 H полюс D
Стойка 10
Кориолисово ускорение, вернее отрезок, изображающий его на плане ускорений, определяем по формуле:
,
3. Синтез эвольвентного зубчатого зацепления
Определим основные параметры зацепления.
Передаточное отношение:
u1,2 = nВЩ/ nВД = 450/320 = 1,4
Число зубьев ведомого колеса:
Z2 = d2/m = 300/8 = 38;
где d2 = m Z2 = 8•38 = 304 мм - диаметр делительной окружности ведомого колеса.
Число зубьев ведущего колеса:
Z1 = Z2/ u1,2 = 38/1,4 = 27
Диаметр делительной окружности ведущего колеса:
d1 = m Z1 = 8•27 = 216 мм.
Диаметры окружностей вершин зубьев:
dа1 = m (Z1 + 2) = 8•(27 + 2) = 232 мм;
dа2 = m (Z2 + 2) = 8•(38 + 2) = 320 мм
Диаметры окружностей впадин:
df1 = m (Z1 - 2,5) = 8•(27 - 2,5) = 196 мм;
df2 = m (Z2 - 2,5) = 8•(38 - 2,5) = 320 мм
Высота головки зуба:
ha = ha*m = 1•8 = 8 мм.
Высота ножки зуба:
hf = (ha* + c*)m = (1 + 0,25)•8 = 10 мм.
Шаг зацепления по делительной окружности:
р = рm = 3,14•8 = 25,1 мм.
Толщина зуба s и ширина впадины е по делительной окружности:
s = e = p/2 = 25,1/2 = 12,56 мм.
Радиус сопряжения зуба с окружностью впадин:
Межосевое расстояние:
а = О1О2 = 0,5m(z1 + z2) =d1+d2/2=216+304/2= 260 мм.
Проведем построение эвольвентного зубчатого зацепления.
Проводим линию центров колес.
Отложим на линии центров межосевое расстояние.
Из центров колес проводим делительные окружности. Эти окружности касаются друг друга в точке Р, лежащей на линии центров и называемой полюсом зацепления.
Проводим окружности вершин и окружности впадин каждого колеса.
Через полюс Р проводим касательную (t-t) к делительным окружностям перпендикулярно к линии центров колес.
Через полюс Р под углом б (угол зацепления) проводим линию зацепления n-n. Наклон линии зацепления зависит от направления вращения колес.
Из центров колес опустим перпендикуляры О1М и О2N к линии зацепления.
Проведем основные окружности с диаметрами dO1=2O1M и dO2=2O2N.
На основных окружностях строим эвольвенты - кривые, формирующие профиль каждого зуба колес зацепления.Отметим на основной окружности точку О - начало эвольвенты, от нее откладываем по основной окружности несколько равных дуг 0-1; 1-2; 2-3 и так далее длиной 8-10 мм. Через полученные точки проводим касательные к основной окружности и на каждой касательной откладываем столько дуг, сколько размещается от точки касания до корня эвольвенты. Полученные на касательных линиях точки соединяем плавной кривой - эвольвентой.
Полученная таким образом кривая является профилем зуба колеса.
По делительным окружностям размечаем шаг зацепления и откладываем толщину зубьев S и ширину впадины е. Вычерчиваем профили 3-4 зубьев каждого колеса.
Определим коэффициент перекрытия колес по формуле:
е = СД/(р(cosб)) = 38/(25,12·cos20) = 1,61,
где СД - активный участок линии зацепления.
Точка С (начало участка) - точка пересечения окружности вершин ведомого колеса с линией зацепления n-n, точка Д (конец участка) - точка пересечения окружности вершин ведущего колеса с линией зацепления.
Список использованной литературы
Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. М.: Наука, 1988г.
2. Кореняко А.С. и др. Курсовое проектирование по теории механизмов и механике машин. К.: Вища школа, 1970г.
3. Сильвестров В.М. Методическая разработка для выполнения курсового проекта по курсу "Теория механизмов и машин". М.: Изд-во МГИУ, 1979г.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Синтез и анализ стержневого и зубчатого механизмов. Кинематическое исследование стержневого механизма, его силовой анализ для заданного положения. Синтез зубчатого зацепления и редуктора. Проверка качества зубьев. Построение эвольвентного зацепления.
курсовая работа [996,2 K], добавлен 07.07.2013Синтез и расчёт кулисного механизма, построение и расчёт зубчатого зацепления и кулачкового механизма. Силовой анализ рычажного механизма. Проектирование зубчатого зацепления. Синтез планетарного редуктора. Масштабный коэффициент времени и ускорения.
курсовая работа [474,4 K], добавлен 30.08.2010Структурное и кинематическое исследование механизма: описание схемы; построение планов скоростей. Определение реакций в кинематических парах; силовой расчет ведущего звена методом Н.Е. Жуковского. Синтез зубчатого зацепления и кулачкового механизма.
курсовая работа [221,8 K], добавлен 09.05.2011Проектирование кинематической схемы рычажного механизма. Построение планов его положения, скоростей и ускорения. Расчет ведущего звена. Синтез зубчатого механизма. Параметры инструментальной рейки. Порядок вычерчивания зацепления 2-х зубчатых колес.
курсовая работа [901,6 K], добавлен 14.04.2014Определение наименьшего числа зубьев. Исследование шарнирно-рычажного механизма. Расчет скоростей и угловых ускорений звеньев механизма. Определение усилий в кинематических парах. Исследование кривошипно-ползунного механизма. Построение схем и графиков.
курсовая работа [126,8 K], добавлен 25.07.2013Кинематический и силовой анализ рычажного механизма. Построение плана положений, скоростей и ускорений. Приведение масс машинного агрегата. Расчет основных параметров зубчатого зацепления. Определение передаточных отношений. Синтез кулачкового механизма.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 10.04.2019Описание установки "привод дорожного велосипеда". Синтез эвольвентного зубчатого зацепления и алгоритм расчета. Построение эвольвентной зубчатой передачи. Определение закона движения механизма и силовой расчет. Динамическое исследование механизма.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 11.01.2009Синтез кулачкового механизма. Построение диаграммы скорости, перемещения, ускорения толкателя. Построение графика изменения угла давления. Синтез эвольвентного зубчатого зацепления. Расчет массы и геометрических параметров маховика, построение графиков.
курсовая работа [917,5 K], добавлен 05.01.2013Использование рычажного пресса для изготовления изделий из порошковых материалов. Построения планов положений механизма. Построение планов скоростей. Определение реакций в кинематических парах. Синтез зубчатого механизма. Синтез планетарного редуктора.
курсовая работа [493,3 K], добавлен 23.05.2015Краткое описание работы кривошипно-ползунного двигателя мотоцикла. Синтез эвольвентного зубчатого зацепления, алгоритм его расчета и построение. Проектирование многосателлитного планетарного редуктора. Динамическое исследование основного механизма.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 19.03.2010