Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Кинематический анализ механизма

Графоаналитический метод анализа

Механизм на чертеже изображаем в 12 положениях – через каждые 300, начиная с положения, соответствующего нулевому (кривошип и шатун находятся на одной прямой).

Отсчет перемещений точки S3 ведется от нулевого положения. Построение графиков зависимостей S = Si(t), u = ui(t), a = ai(t) производим в программе EXCEL.

В первый столбец заносим время t, соответствующее каждому из 12 положений. Определяем время по формуле:

t=φ/ω,

где ω=πn/30=3,14*700/30=73,27 рад/с (ω-угловая скорость начального звена OA, nОА – число оборотов кривошипа ОА), φ – угол поворота кривошипа (в рад).

По чертежу измеряем перемещение точки S3 и умножаем их на масштаб длины, результаты заносим во второй столбец таблицы. В третьем и четвертом столбце вводим формулы для вычисления скорости и ускорения.

 

таблица результатов анализа

положен t, сек φ1, рад omega S3, м V3 a3
      73,27     784,0714
  0,007142 0,52333 73,27 0,023 3,220167 450,8468
  0,014285 1,046667 73,27 0,079 7,840307 646,8449
  0,021428 1,57 73,27 0,148 9,660439 254,8302
  0,02857 2,093333 73,27 0,207 8,260376 -196,018
  0,035713 2,616667 73,27 0,246 5,460249 -392,036
  0,042855 3,14 73,27 0,262 2,240102 -450,841
  0,049998 3,663333 73,27 0,255 -0,98005 -450,841
  0,05714 4,186667 73,27 0,22 -4,90022 -548,849
  0,064283 4,71 73,27 0,159 -8,54039 -509,647
  0,071425 5,233333 73,27 0,084 -10,5005 -274,425
  0,078568 5,756667 73,27 0,022 -8,6804 254,8232
  0,08571 6,28 73,27     784,0714

 

 

Графический метод анализа

Построение плана скоростей.

Планы скоростей строим для любых 6 положений механизма, в нашем случае это для 1, 3, 5, 7, 9 и 11 положений.

Для примера построения плана скоростей данного механизма рассмотрим построение этого плана для 1 положения.

Из произвольно выбранной точки p, принятой за полюс плана скоростей откладываем отрезок ра1, изображающий скорость точки А кривошипа:

VA1 = VО (=0) + VА1 О

VA1 = VA1O = ω*OA;

VA1 = ω*O2A = 73,27*0,13 = 9,5 м/с

Определяем масштаб плана скоростей:

μV = VA1/ Ра1 = 9,5 / 100 =0,095 (м/с)/мм

Находим скорость т. В из векторного уравнения:

VB1=VA1+VB1A1, VB1A1 – перпендикулярна В1А1, VB1 – параллельна оси х.

Планы скоростей для всех остальных положений строятся аналогично.

 

 

Анализ зубчатой передачи.

Таблица

 

параметры обозначения и расчетные формулы числовые значения  
Число зубьев шестерни Z1  
колеса Z2  
Модуль (по ГОСТ 9563-60**) m 5,5
Угол наклона зуба β  
Нормальный исходный контур (по ГОСТ 13755-68) Угол профиля   α 20˚
Коэффициент высоты головки   h*  
Коэффициент радиального зазора   c* 0,25
Коэффициент радиуса кривизны переходной кривой   ρf* 0,38
Коэффициент смещения для прямых зубьев (по ГОСТ 16532-70,приложение2,табл.1,при 10≤Z≤30 у шестерни X1 +0,382
у колеса X2 -0,382
         
         
         
         
межосевое расстояние Делительное межосевое расстояние а=(Z1+Z2)m/(2cosβ)  
коэффициент суммы смещения Х = Х12  
угол прфиля tgαt = tgα/cosβ αt = 20˚
угол зацепления inv atω = (2X tgα)/(Z+Z) + inv at atω = 200
Межосевое расстояние aω =(Z1 + Z2) ·m·cosαt/2cosβ·cos atω  
диаметры зубчатых колес и высота зуба делительный диаметр шестерни d1 = Z1·m/cosβ 82.5
колеса d1 = Z1·m/cosβ 247.5
Диамет-ры зубчатых колес и высота зуба Передаточное число U = Z2 / Z1  
Начальный диаметр шестерни dω1 = 2·a / (U+1) 82.5
колеса dω1 = 2·a U / (U+1) 247.5
Коэффициент воспринимаемого смещения y = (a - aω)/m  
Коэффициент уравнительного смещения ∆y = X - y  
Диаметр вершин зубьев шестерни da1 = d1 + 2(h*+ X1 - ∆y)m 97.7
колеса da2 = d2 + 2(h*+ X2 - ∆y)m 254.3
Диаметр впадин шестерни df1 =d1 - 2(h*+c* -X1)m  
колеса df2 =d2 - 2(h*+c* -X2)m 229.5
Высота зуба шестерни h1 = 0,5(d a1 -d f1) 12.375
  колеса h1 = 0,5(d a2 -d f2)
Толщина зубьев Окружная толщина зуба по делит. диаметру шестерни S1=0.5πm+2x1m·tgα 10.148
колеса S2=0.5πm+2x2m·tgα 7.122
Толщина зуба на диаметре выступов шестерни 2,6
колеса 4,76
Толщина основания зуба шестерни 10,695
колеса 10,161
  Основной диаметр шестерни db1=d1cosα 77.55
колеса db2=d2cosα 232.65
Угол профиля на окружности шестерни cosαa1=db1/da1 αa1=37.44°
колеса cosαa2=db2/da2 αa2=23.79°

Качественные показатели зацепления

1. Коэффициент перекрытия ε

Коэффициент перекрытия можно подсчитать по формуле:

2. Коэффициенты удельного скольжения λ1и λ2

 

3. Коэффициент подрезания Xпод

 

 

Кинематический анализ планетарной передачи.

Для определения числа зубьев в программе необходимо вычислить U42’-в.

U1-в=U1-2· U42’-в

U1-2= Z2/Z1= 45/15 = 3

U42’-в = U1-в/ U1-2 = 18/ 3 = 6

Данные условия реализуются методом перебора с использованием программы, разработанной на кафедре ТМ Каракуловым М.Н.

Используя программу, получили следующие значения:

Z1 = 18, Z2 = 36, Z3 = 36, Z4 =90, dU=0, p=3(кол. сатилитов).

Проверка полученных данных:

1. Полученное передаточное отношение не должно отличаться больше чем на 4% от заданного. dU=0 – условие выполняется.

2. Условие соосности:

Z1 + Z2 = Z4 – Z3

18+36=90-36 =54 -услов. выполн.

3. Условие соседства:

- условие выполн.

4. Условие собираемости:

а и N — любые целые положительные числа.

- услов. выполн.

5. Условие технологичности:

Для внешних зацеплений: Z≥17, для внутренних зацеплений: Z > 85 – услов. выполн.

6. Отношение количества зубьев сатилита:

 

 

Синтез плоского кулачкового механизма по

заданному закону движения толкателя

Диаграмма толкателя кулачка

 

Участки диаграммы можно представить в виде уравнения ST=kt+b. Коэффициенты k и b для каждого из 4-х участков можно найти решая систему уравнений вида:

Для первого участка, ST1=21.5, t1=1.18, система будет иметь вид:

b=0, k=18.22

Для второго участка, ST2=21.5, t2=3,1:

k=0, b=21.5

Для третьего участка, ST3=0, t3=4,95:

k=-11.62, b=57.52

Для четвертого участка, ST4=0, t4=7:

k=0, b=0

Q - угол передачи движения между нормалью и траекторией движения. Принимаем Qmax=30°.

где φ1=ω1t – угол поворота кулачка, e=0(т.к. механизм центральный), SH – постоянная составляющая функции ST(t), SB(t) – переменная составляющая ST(t) (принимаем равную 0).

,

где VT – скорость толкателя в рассматриваемый момент времени, ω1 – угловая скорость кулачка. , к=1, Т=7 сек; ω1=2*3,14*1/7=0,897

Получаем: . Для того чтобы найти VTmax небходимо продифференцировать закон движения толкателя на всех участках и выбрать наибольшее значение, получаем VTmax = 18,22.

Для определения постоянной составляющей закона движения кулачка – SH решаем уравнение

Дальнейшие расчеты проводим в Microsoft Exel.

Таблица результатов

 

  T   сек Rp 5,25 мм
  w1 0,897143 рад/сек      
  Vmax 0,01822 м/с      
             
  SH 0,035174 м      
             
  t fi Sbi riK xk yk
S=18,22t       0,029924 0,029924  
  0,065556 0,058813 1,194422 0,031118 0,031065 0,001829
  0,131111 0,117625 2,388844 0,032313 0,03209 0,003792
  0,196667 0,176438 3,583267 0,033507 0,032987 0,005881
  0,262222 0,235251 4,777689 0,034702 0,033746 0,008089
  0,327778 0,294063 5,972111 0,035896 0,034355 0,010404
  0,393333 0,352876 7,166533 0,037091 0,034805 0,012818
  0,458889 0,411689 8,360956 0,038285 0,035086 0,01532
  0,524444 0,470502 9,555378 0,039479 0,03519 0,017897
  0,59 0,529314 10,7498 0,040674 0,035108 0,020538
  0,655556 0,588127 11,94422 0,041868 0,034834 0,023229
  0,721111 0,64694 13,13864 0,043063 0,034361 0,025956
  0,786667 0,705752 14,33307 0,044257 0,033685 0,028705
  0,852222 0,764565 15,52749 0,045452 0,032802 0,031463
  0,917778 0,823378 16,72191 0,046646 0,031707 0,034212
  0,983333 0,88219 17,91633 0,04784 0,030401 0,036939
  1,048889 0,941003 19,11076 0,049035 0,02888 0,039627
  1,114444 0,999816 20,30518 0,050229 0,027147 0,042261
  1,18 1,058629 21,4996 0,051424 0,025201 0,044825
S=21,5 1,244 1,116046 21,5 0,051424 0,022587 0,046198
  1,308 1,173463 21,5 0,051424 0,019899 0,047418
  1,372 1,23088 21,5 0,051424 0,017145 0,048482
  1,436 1,288297 21,5 0,051424 0,014335 0,049386
  1,5 1,345714 21,5 0,051424 0,011477 0,050127
  1,564 1,403131 21,5 0,051424 0,008582 0,050703
  1,628 1,460549 21,5 0,051424 0,005658 0,051112
  1,692 1,517966 21,5 0,051424 0,002715 0,051352
  1,756 1,575383 21,5 0,051424 -0,00024 0,051423
  1,82 1,6328 21,5 0,051424 -0,00319 0,051325
  1,884 1,690217 21,5 0,051424 -0,00613 0,051058
  1,948 1,747634 21,5 0,051424 -0,00905 0,050622
  2,012 1,805051 21,5 0,051424 -0,01194 0,050019
  2,076 1,862469 21,5 0,051424 -0,01479 0,049252
  2,14 1,919886 21,5 0,051424 -0,01759 0,048322
  2,204 1,977303 21,5 0,051424 -0,02033 0,047233
  2,268 2,03472 21,5 0,051424 -0,02301 0,045989
  2,332 2,092137 21,5 0,051424 -0,02561 0,044592
  2,396 2,149554 21,5 0,051424 -0,02813 0,043049
  2,46 2,206971 21,5 0,051424 -0,03055 0,041364
  2,524 2,264389 21,5 0,051424 -0,03288 0,039543
  2,588 2,321806 21,5 0,051424 -0,03509 0,037591
  2,652 2,379223 21,5 0,051424 -0,03719 0,035515
  2,716 2,43664 21,5 0,051424 -0,03917 0,033323
  2,78 2,494057 21,5 0,051424 -0,04101 0,03102
  2,844 2,551474 21,5 0,051424 -0,04273 0,028615
  2,908 2,608891 21,5 0,051424 -0,0443 0,026116
  2,972 2,666309 21,5 0,051424 -0,04572 0,023531
  3,036 2,723726 21,5 0,051424 -0,047 0,020868
  3,1 2,781143 21,5 0,051424 -0,04812 0,018137
  3,232143 2,899694 19,93018 0,049854 -0,0484 0,011942
  3,364286 3,018245 18,39336 0,048317 -0,04795 0,005945
  3,496429 3,136796 16,85654 0,046781 -0,04678 0,000224
  3,628571 3,255347 15,31971 0,045244 -0,04495 -0,00514
  3,760714 3,373898 13,78289 0,043707 -0,04253 -0,01006
  3,892857 3,492449 12,24607 0,04217 -0,0396 -0,01449
  4,025 3,611 10,70925 0,040633 -0,03624 -0,01838
  4,157143 3,729551 9,172429 0,039096 -0,03253 -0,02169
  4,289286 3,848102 7,635607 0,03756 -0,02857 -0,02438
  4,421429 3,966653 6,098786 0,036023 -0,02444 -0,02646
  4,553571 4,085204 4,561964 0,034486 -0,02024 -0,02792
  4,685714 4,203755 3,025143 0,032949 -0,01605 -0,02878
  4,817857 4,322306 1,488321 0,031412 -0,01195 -0,02905
  4,95 4,440857 -0,0485 0,029876 -0,00801 -0,02878
S=0 5,155 4,624771   0,029924 -0,00262 -0,02981
  5,36 4,808686   0,029924 0,002877 -0,02979
  5,565 4,9926   0,029924 0,008276 -0,02876
  5,77 5,176514   0,029924 0,013395 -0,02676
  5,975 5,360429   0,029924 0,018063 -0,02386
  6,18 5,544343   0,029924 0,022121 -0,02015
  6,385 5,728257   0,029924 0,025434 -0,01577
  6,59 5,912171   0,029924 0,027888 -0,01085
  6,795 6,096086   0,029924 0,029402 -0,00557
    6,28   0,029924 0,029924 -9,5E-05

 

Теоретический профиль кулачка

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Курс - 036401.65 «Таможенное дело», 2012 г., гр.3 | Маркетинговое понимание товара
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-07-02; Просмотров: 232; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.009 сек.