2 Методичні поради до виконання курсової роботи

Методичні поради до виконання курсової роботи з дисципліни «Технічна механіка» наведені нижче для таких початкових даних:

, , , , , , , , , , , , , .

2.1 Вибір електродвигуна

Проектування передаточного механізму стрілочного приводу починається з вибору електродвигуна. Його потужність визначається за заданими зусиллями на шибері і швидкостями переміщення шибера :

,

де – загальний коефіцієнт корисної дії (ККД) передаточного механізму,

,

де , , – ККД зубчастих пар, включаючи втрати в підшипниках (при розрахунках приймаються );

– ККД шибера (при розрахунках приймається , тому що він переміщується у клинових направляючих)

.

Тоді .

Частоту обертання електродвигуна визначаємо за заданою швидкістю шибера та параметрами передаточного механізму.

Кутова швидкість головного вала,

,

де – радіус ділильного кола шиберної шестерні.

,

тоді .

Частота обертання головного (вихідного) вала стрілочного привода,

.

Частота обертання вала двигуна,

,

де – загальне передаточне число передаточного механізму,

,

де , , – передаточні числа кожного ступеня, визначаються через кількість зубців зубчастих коліс,

; ; .

Тоді .

.

За отриманими значеннями і підбираємо електродвигун з наведених у додатку А, а саме електродвигун типу МСП – 0,25 ( , ).

2.2 Кінематичний і силовий розрахунок передаточного механізму

Переходимо до кінематичного аналізу передаточного механізму стрілочного привода з урахуванням частоти обертання обраного електродвигуна.

Кількість обертів першого колеса,

.

Кількість обертів другого та третього зубчастих коліс, розташованих на одному валу, однакові і дорівнюють

.

Аналогічно,

;

.

Кутова швидкість шиберної шестерні,

.

Максимальна швидкість шибера,

.

Середня швидкість переміщення шибера,

.

Час спрацювання стрілочного електропривода,

.

Визначаємо крутні моменти на валах:

• на валу електродвигуна,

,

де – потужність електродвигуна ( );

• на другому проміжному валу,

;

• на валу фрикціона,

;

• на вихідному валу,

.

Момент тертя в запобіжній фрикційній муфті,

,

де – коефіцієнт запасу зчеплення муфти.

.

Зусилля на шибері,

.

2.3 Визначення основних розмірів зубчастих коліс

Для побудови у масштабі розгорнутої кінематичної схеми привода і робочих креслень другого проміжного вала-шестерні та зубчастого колеса 2 визначаємо розміри зубчастих коліс.

Радіус ділильного кола колеса,

,

де – модуль зачеплення,

– кількість зубців зубчастого колеса.

; ;

; ;

; .

Ширина зубчастих коліс визначається за обраною відносною шириною шестерні

та колеса

,

де , – ширина та діаметр ділильного кола шестерні,

– ширина зубчастого колеса,

– міжосьова відстань пари зубчастих коліс.

Міжосьові відстані дорівнюють

;

;

.

У відповідності до рекомендацій 2, таблиця 8.4 для першого і другого ступеня (несиметричне розташування коліс відносно опор) приймаємо , а для третього ступеня (консольне розташування шестерні) приймаємо .

Визначаємо за формулою

,

де – передаточне число ступеня, що розглядається.

;

;,

.

Для сьомої шестерні задаємо .

Далі за відомою відносною шириною визначаємо дійсні значення ширин шестерень та коліс

;

;

;

;

;

;

.

При остаточному призначенні розмірів приймаємо ширину шестерні на більше ширини колеса.

Остаточно приймаємо:

; ; ; ; ; ; .

Визначаємо діаметри кола вершин і западин зубчастого колеса 2 і шестерні 3. При цьому приймаємо рівнозміщену передачу з коефіцієнтом зміщення .

Діаметр кола вершин визначається за формулою

,

де – коефіцієнт висоти головки зуба.

При цьому колесо має від’ємне зміщення, а шестерня – додатне.

;

.

Діаметр кола западин,

,

де – коефіцієнт радіального зазору.