- •Оглавление
- •Введение
- •1. Структура механизмов
- •1.1. Основные понятия структурного анализа и синтеза
- •1.2. Структурная классификация механизмов
- •Параметры структурных групп
- •2. Кинематическое исследование плоских механизмов
- •2.1. Зубчатые передачи
- •2.2. Графический метод кинематического исследования
- •2.3. Графоаналитический метод
- •2.4. Аналитический метод
- •2.4.1. Преобразование координат точки в плоских механизмах
- •2.4.2. Преобразование координат точки в пространственных механизмах
- •2.4.3. Кинематический анализ плоских рычажных механизмов 2-го класса
- •2.4.4. Кинематический анализ пространственных рычажных механизмов с открытыми кинематическими цепями
- •2.4.5. Использование пэвм при решении задач кинематического анализа
- •2.5.2. Определение положений звеньев для структурной группы II класса 1-го вида
- •2.5.3. Определение угловых и линейных положений звеньев для структурной группы II класса 2-го вида
- •2.5.4. Использование линейных преобразований для определения координат и траекторий точек звеньев
- •Значения координат звеньев для положений ведущего звена в новой и первоначальной системах декартовых координат
- •2.5.5. Определение линейных скоростей и ускорений точек звеньев, а также угловых скоростей и угловых ускорений звеньев механизма
- •2.5.6. Аналитический метод исследования для структурной группы II класса 3-го вида на примере кулисных механизмов
- •2.5.7. Кинематика механизмов с двумя ведущими звеньями
- •3. Силовой анализ стержневых
- •3.1. Силы, действующие на звенья механизма
- •3.2. Силы инерции
- •3.3. Кинетостатический расчет механизмов
- •3.4. Силовой расчет на примере механизма
- •4. Методы определения момента инерции
- •4.1. Средняя скорость и коэффициент неравномерности движения
- •4.2. Определение момента инерции маховика по уравнению изменения кинетической энергии
- •4.3. Способ Виттенбауэра
- •4.4. Определение момента инерции маховика по способу Мерцалова н.И.
- •4.5. Определение основных размеров маховика
- •4.6. Пример определения момента инерции махового колеса
- •Расчетные значения моментов сил, работ и изменения кинетической энергии звеньев в зависимости от положения
- •5. Геометрический синтез эвольвентного
- •5.1. Эвольвента окружности
- •5.2. Эвольвентное зацепление и его свойства
- •5.3. Определение размеров зубчатых колес
- •Значения коэффициента ψ для неравносмещенного внешнего зацепления
- •Значения коэффициентов ψ и ξ1 для н еравносмещенного зацепления
- •Значения коэффициента ξ2 для неравносмещенного зацепления
- •Значения коэффициента ξ1 для равносмещенного внешнего зацепления с выровненными коэффициентами относительного скольжения
- •Значение функции inv
- •5.4. Графическое построение элементов зубчатого зацепления
- •5.5. Построение активной части линии зацепления, рабочих участков профилей зубьев и дуг зацепления
- •5.6. Определение качественных показателей зацепления
- •Значения коэффициентов λ1 и λ2
- •Результаты расчетов геометрических элементов зубчатых колес
- •Результаты расчетов геометрических элементов зубчатых колес
- •6. Синтез кулачковых механизмов
- •6.1. Задачи синтеза механизмов и исходные данные для проектирования кулачковых механизмов
- •6.2. Законы движения толкателя внутри фазовых углов
- •6.3. Определение минимальных габаритов кулачковых механизмов
- •6.4. Определение координат профиля кулачка в механизме с поступательно движущимся толкателем
- •6.5. Определение координат профиля кулачка в механизме с качающимся толкателем
- •6.6. Подготовка исходных данных для вычерчивания профиля
Значение функции inv
|
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
17 |
0,00938 |
0,00949 |
0,00957 |
0,00967 |
0,00981 |
0,01014 |
18 |
0,010760 |
0,011071 |
0,011387 |
0,011709 |
0,012038 |
0,012373 |
19 |
0,012715 |
0,013063 |
0,013418 |
0,013779 |
0,014148 |
0,014523 |
20 |
0,014904 |
0,015293 |
0,015689 |
0,016092 |
0,016502 |
0,016920 |
21 |
0,017345 |
0,017777 |
0,018217 |
0,018665 |
0,019120 |
0,019583 |
22 |
0,020054 |
0,020533 |
0,021019 |
0,021514 |
0,022018 |
0,022529 |
23 |
0,023044 |
0,023577 |
0,024114 |
0,024660 |
0,025214 |
0,025778 |
24 |
0,026350 |
0,026931 |
0,027521 |
0,028121 |
0,028729 |
0,029348 |
25 |
0,029975 |
0,030613 |
0,031260 |
0,031917 |
0,032583 |
0,033260 |
26 |
0,033947 |
0,034644 |
0,035352 |
0,036069 |
0,036798 |
0,037537 |
27 |
0,038287 |
0,039047 |
0,039819 |
0,040602 |
0,041395 |
0,042201 |
28 |
0,043017 |
0,043845 |
0,044685 |
0,045537 |
0,046400 |
0,047276 |
29 |
0,048164 |
0,049064 |
0,049976 |
0,050901 |
0,051838 |
0,052788 |
30 |
0,053751 |
0,054728 |
0,055717 |
0,056720 |
0,057736 |
0,058765 |
5.4. Графическое построение элементов зубчатого зацепления
Рассчитав все размеры элементов зацепления по формулам, приведенным в таблице 5.1, и определив для неравносмещенного зацепления угол по формуле 5.3, приступаем к вычерчиванию зубчатого зацепления.
Масштаб построения выбирают таким образом, чтобы радиус окружности выступов большего колеса не превышал максимального раствора циркуля (230 мм).
Профили зубьев вычерчивают в следующей последовательности (рис.5.5).
1. На линии центров колес от точки Р (полюса зацепления) откладываем радиусы rw1 и rw2 начальных окружностей и строим эти окружности.
2
Рис. 27
3.
Строим эвольвенты, которые описывает
точка Р
прямой
N1N2
при
перекатывании ее по основным окружностям.
При построении первой эвольвенты
откладываем на основной окружности
первого колеса от точки N1
(рис.
5.5) дугу N1P'
равную
длине отрезка N1P,
пользуясь
известным
построением (рис. 5.6). Отрезок N1P
делим на четыре равные
части (N1B
=
ВС
= CD
=
DP)
и
из точки В
проводим
дугу радиуса
ρ = ВР
до
пересечения в точке Р'
с
основной окружностью; тогда
N1Р'
= N1P.
Далее
(рис. 5.5) отрезок PN1
снова
делим на
произвольное число равных частей (
...)
длиной 15-20
мм
(число
делений целесообразно взять четным).
Дугу N1P'
делим
на такое же число
равных частей (
=...).
На прямой PN1
за
точкой N1
откладываем
отрезки (45 = 56 =...), равные Р1,
а
на основной окружности - дуги (
=
...),
равные дуге Р'1'.
Через точки 1'; 2'; 3'; 4'... проводим перпендикуляры к соответствующим радиусам O11'; О12'; O13'... На перпендикулярах (они касаются основной окружности) откладываем отрезки 1'1"; 2'2"; 3'3"..., соответственно равные отрезкам 1P, 2P, ЗР...
Соединяя последовательно точки Р'; 1"; 2"; 3" ... плавной кривой, получаем эвольвенту для первого колеса. Таким же способом строим эвольвенту для второго зубчатого колеса.
Строим окружности выступов обоих колес. Построив окружности выступов, найдем точки пересечения их с соответствующими эвольвентами (крайние точки на профилях головок).
Рис. 5.5. Внешнее зубчатое эвольвентное зацепление
Рис. 5.6. Построение дуги окружности, равной отрезку
Строим окружности впадин обоих колес. Следует заметить, что радиус окружности впадин может быть больше, равен и меньше радиуса rb основной окружности. Это зависит от числа z зубьев колеса и от коэффициента смещения ξ [8].
rf ≥ rb если
(5.13)
rf < rb если
z
<
(5.14)
для нулевых колес rf ≥ rb, если
(5.15)
rf < rb
z < 42 (5.16)
Независимо от того, какое положение занимает окружность впадин, полный профиль ножки зуба состоит из эвольвентной части и переходной кривой (галтели), которая соединяет эвольвентную часть с окружностью впадин. Переходная кривая образуется автоматически в процессе изготовления колеса инструментальной рейкой.
Профиль ножки у основания зуба можно построить упрощенно. Если rf ≥ rb, то получают точку пересечения окружности впадин с эвольвентой, а затем у основания делают закругление дугой радиуса 0,2 т. Если rf < rb, то от основания эвольвенты до окружности впадин проводят радиальный отрезок, а затем у основания зуба делают закругление радиуса 0,2т. Если разность rb – rf < 0,2m, то окружность впадин сопрягают с эвольвентой дугой радиуса 0,2т. Упрощенное построение профиля ножки зуба не отражает истинного его очертания, а является только чертежным приемом.
6. Строим делительную окружность первого колеса и получаем точку D пересечения ее с соответствующей эвольвентой. От точки D откладываем на делительной окружности дуги: влево DE, вправо DF, равные каждая длине шага p. От точек Е, D, F влево откладываем дуги ER, DM, FH, равные каждая толщине δ1 зуба.
Делим дуги DM, ER и FH пополам в точках Т, Y, Q. Соединяя эти точки с центром O1, получаем оси симметрии зубьев. Для построения остальных зубьев используем шаблон построенной половины зуба, вырезанный из твердой бумаги. Обязательным является построение трех зубьев - первого, профиль которого построен по точкам, и двух, находящихся справа и слева от первого. Аналогично строим три зуба для второго колеса.
