- •Кузбасский государственный технический университет
- •1 Синтез кулачкового механизма…………….…………………………………………………..………5
- •1.1 Кинематические диаграммы толкателя
- •Задание
- •1 Синтез кулачкового механизма
- •Кинематические диаграммы толкателя
- •Начальный радиус кулачка
- •Профиль кулачка
- •Синтез зубчатого механизма
- •2.1 Подбор чисел зубьев планетарной передачи
- •2.2 Картина линейных и угловых скоростей
- •2.3 Геометрический расчет зацепления 4, 5
- •Профиль кулачка
- •Коэффициент перекрытия
- •. Определение момента инерции маховика
- •Построение схемы механизма
- •График заданной внешней силы
- •Повернутые планы скоростей
- •Приведение внешних сил
- •Работа приведенного момента
- •Работа и величина движущего момента
- •Приращение кинетической энергии
- •Приведённый момент инерции
- •Момент инерции маховика
Коэффициент перекрытия
= [Z4(tgαa4 - tgαw)+Z5(tgαa5-tgαw)]/(2) = [16(0,7518-0,4506)+43(0,5341-0,4506)]/6,28 = 1,3389.
Вычерчивание зацепления
Высота зуба колёс 4, 5 h4 = h5 = ra5-rf5 = 114,525-103,75 = 10,775 мм. На чертеже зуб должен иметь высоту не менее 40 мм. Требуемый масштабный коэффициент 10,775/40 = 0,269 мм/мм. На этом основании принимаем масштабный коэффициент μl = 0,25 мм/мм. Зацепление вычерчиваем в следующем порядке. Отмечаем центры колёс. Проводим основные окружности. По касательной к этим окружностям проводим линию зацепления.
Отмечаем полюс зацепления. Проводим окружности вершин. Строим две эвольвенты, соприкасающиеся, например, в полюсе.
Проводим делительные окружности. Откладываем толщины зубьев по этим окружностям. Находим оси симметрии зубьев и строим противоположные стороны этих зубьев. Проводим окружности впадин. В основаниях зубьев делаем округления радиусом 0,3 модуля. Это примерно равно радиусу округления производящей рейки.
Через полюс проводим начальные окружности. Отмечаем границы всей линии зацепления и её активной части. Находим границы активных профилей зубьев.
Определяем коэффициент перекрытия по чертежу:
= <EF>/<pα> = 79/59 = 1,34
С точностью до сотых он совпадает с расчётным коэффициентом - 1,3389. Это свидетельствует о правильности синтеза зацепления.
. Определение момента инерции маховика
Построение схемы механизма
Примем масштаб схемы М 1:2,5 (μl = 2,5∙10-3 м/мм).
За исходное примем положение, соответствующее началу рабочего хода, и присвоим ему номер 1. Траекторию точки В разобьём на 12 равных частей. Точки разбивки пронумеруем в направлении движения кривошипа и соединим их с точкой А.
Отрезки АВi изображают мгновенные положения кривошипа. Построим соответствующие положения других звеньев. Для этого через точки Вi и траекторию движения коромысла (R = CD) проведём линии шатуна ВСi. Полученные точки Сi соединим с точкой Di ; достроим точки Fi.
Соединяя шарнирные точки тонкими линиями, получим схему механизма во всех 12-ти положениях. В местах пересечения линий DFi с направляющей ползуна отметим точки Еi. Одно из положений, например 2 выделим жирными линиями.
Построим крайние положения механизма. Руководствуясь построенной схемой, видно, что крайние положения ползуна будут достигаться при нахождении кривошипа между положениями 11 и 12 (крайние верхнее); 5 и 6 (крайнее нижнее). С помощью траектории центра масс S2 звена 2, траекторий движения коромысла и кривошипа проведем линии шатуна 2, достигающие крайних положений на траектории коромысла 3. Соединяя шарнирные точки тонкими линиями, получим схему механизма в его крайних положениях. Присвоим этим положениям номера 5’ и 11’.
Из решения задачи о положениях звеньев следует, что первую группа Ассура образует цепь 2,3, вторую - цепь 4,5.
График заданной внешней силы
На схеме механизма через крайние точки Е4‘Е10’ построим диаграмму FПС(s). Используя диаграмму, находим значения силы FПС для положений механизма 1…6, в которых согласно заданию действует сила полезного сопротивления. Строим график FПС(s).