Кинематический анализ зубчатого механизма (выполняется на листе формата А3
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Кинематический анализ зубчатого механизма (выполняется на листе формата А3, расчеты – в пояснительной записке):
Определить степень подвижности зубчатого механизма по формуле Чебышева.
Разбить механизм на планетарную и простую ступени (в скобках указать номера звеньев, входящих в ступени).
Используя условие соосности для планетарного механизма, определить незаданные числа зубьев зубчатых колёс.
Составить формулу для определения передаточного отношениямеханизма и вычислить передаточное отношение механизма по известным числам зубьев колес , модулю зацепления m и частоте вращения ведущего звена .
Определить частоты вращения всех звеньев механизма аналитически.
Подсчитать диаметры зубчатых колес ; вычертить в масштабе схему зубчатого механизма.
Построить план линейных скоростей. На плане скоростей указать, каким звеньям принадлежит данный закон распределения скоростей.
Построить план угловых скоростей. Вычислить частоты вращения всех звеньев механизма графически. Сравнить с результатами, полученными аналитическим методом.
H
1
2
2'
3'
3
4
5
ω1
Рисунок 3 – К задаче 3
Таблица 1 – Исходные данные к задачам 2 и 3
К задаче 2 К задаче 3
ω1,рад/с φ1,град lAB,
м lАC,
м lBD,
м n1,
об/мин m,
мм z2 z3 z5
10 90 0,6 1,1 1,4 1500 4 – 40 30 40 85
Нужно полное решение этой работы?
Решение
Формула для числа степеней свободы (подвижностей) для механизма, который можно рассматривать как плоский, имеет следующий вид
W=3n–2p5–p4,
где W- число степеней свободы (подвижностей) механизма;
n =5 – число подвижных звеньев;
p5 =5– число кинематических пар V класса (низших);
p4 =4– число кинематических пар IV класса (высших).
W=3∙5–2∙5 – 4=15 – 10 - 4=1.
Так как полученное число степеней свободы для рассматриваемого механизма W=1, то такой механизм имеет одно входное звено (Z1), задав закон движения которого можно определить законы движения всех остальных звеньев механизма.
Рассматриваемый механизм состоит из простой двухступенчатой рядной передачи (зубчатые колеса z1, z2, z2’, z3) и планетарной передачи (зубчатые колеса z3’, z4, z5 и водилo H).
Число зубьев колеса z3’ определим из условия соосности:
z5 - z4=z3’+z4.
Отсюда
z3' =z5-z4-z4==85-30-30=25;
z1=25.1
Рассматриваемый механизм образован на базе однорядного планетарного механизма с одним внутренним и одним внешним зацеплениями (зубчатые колеса z3’, z4, z5 и водило Н) при остановленном (неподвижном) колесе z5.
Для планетарного механизма одной из основных характеристик является внутреннее передаточное отношение от солнечной шестерни z3' к эпициклу z5 при остановленном водиле H:
i3’5Н =ω3’/ω5=(z5/z4)(-z4/z3’) =-z5/z3’=-85/25=-3,4.
Передаточное отношение от звена Z3’ к звену Z5 при остановленном водиле Н для планетарного механизма можно определить также с помощью формулы Виллиса
i3’5Н=( ω3’- ωН)/(ω5 - ωН).
Если в данной формуле принять ω5=0, то можно получить соотношение из которого определяем передаточное отношение для рассматриваемого механизма
i3’Н5=1 - i3’5Н=1-(-3,4)=4,4.
Общее передаточное отношение механизма
i1Н=i12∙ i2’3∙ i3’Н5= (-z2’/z1)(-z3/z2’)∙ i3’Н5=(-30/25)(-40/30)∙4,4=7,039.
Определим частоты вращения звеньев:
nZ1=1500 об/мин;
nZ2=nz1/(-z2’/z1)=1500/(-30/25)=-1250 об/мин;
nZ2’= nZ2=-1250 об/мин;
nz3= nZ2’/(-z3/z2’)=1250/(-40/30)=937,52 об/мин;
nZ3’= nZ3=937,52 об/мин;
nZ5= 0 об/мин;
nH= nZ3’∙i3’Н5 =937,52 /4,4=213,07 об/мин.
Определим далее передаточное отношение для планетарного механизма графическим способом.
На листе нарисуем схему механизма в масштабе.
Для этого определим диаметры зубчатых колес механизма:
D1=m∙z1=4∙25=100 мм;
D2=m∙z2=4∙40=160 мм;
D2’=m∙z2’=4∙30=120 мм;
D3=m∙z3=4∙40=160 мм;
D3’=m∙z3’=4∙25=100 мм;
D4=m∙z4=4∙30=120 мм;
D5=m∙z5=4∙85=340 мм;
Выберем масштаб построения 1:4
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
