Теория механизмов и машин. Курсовое проектирование под ред. Г.А.Тимофеева, Н.В.Умнова 2012г (Тимофеев Г.А., Умнов Н.В. - Курсовое проектирование), страница 43

Результаты силового расчета сводят в таблицу: Задача 3. Проектирование цилиндрической эвольвентой зубчатой передачи и вычерчивание схемы станочного зацепления и схемы передачи. 1. Проектирование цилиндрической эвольвентной зубчатой передачи. При заданном межосевом расстоянии и передаточном отношении выбирают число зубьев колес, модуль и значения коэффициентов смещения х, и хз. При свободном выборе межосевого расстояния выбирают значения коэффициентов смещения х, и хз, обеспечивающие наилучшее сочетание значений качественных показателей.

2. Построение в масштабе схемы станочного зацепления для шестерни (зубчатого колеса с меньшим числом зубьев) при выбранном значении х„и методом огибания построить профиль зуба (включая переходную кривую). На схему наносят основные геометрические характеристики и их обозначения в соответствии с ГОСТ 16531-83. 3.

Построение в том же масштабе схемы эвольвентного зацепления для спроектированной зубчатой передачи. На ней указывают основные параметры зубчатых колес и передачи в соответствии с ГОСТ 16531-83. Задача 4. Проектирование планетарного редуктора. Для заданной схемы планетарного редуктора по передаточному отношению и числу сателлитов подбирают число зубьев колес (при отклонении передаточного отношения не более зб %). Строят кинематическую схему редуктора в масштабе (приняв модуль зацепления равным единице), проводят кинематическое исследование редуктора методом треугольников скоростей и проверку передаточного отношения графическим методом.

Последовательность выполнения третьего листа. 1. Расчет геометрии зацепления эвольвентной зубчатой передачи по одной из существующих компьютерных программ. В программу вводят следующие исходные данные: модуль зацепления т, мм; угол наклона линии зуба [)', числа зубьев шестерни г„и колеса хз; параметры исходного контура (угол профиля а = 20', коэффициент высоты зуба и = 1, коэффициент радиального зазора с = 0,25). Расчет проводят при заданном значении коэффициента смещения хз = 0,5 (или О) в диапазоне изменения значений от х„= 0 до х~ = 1,1 с шагом Лх, = 0,1.

По распечатке результатов расчета на одной диаграмме строят безразмерные графики качественных показателей, причем графики з = Г(х„), з„„д!т = 7(х,), 6 = 7(х,) выполняют в одном масштабе, а графики Х~ з = 7(х~) в другом. На графики наносят ограничения по подрезанию х,„,„, технологическому заострению х„,„,„при [з„!гл) = 0,2 и допустимому коэффициенту перекрытия х,„,з„,„при [з [ = 1,05...1,1.

В полученной ОДР выбирают коэффициент хь соответствующий оптимальному сочетанию качественных показателей с учетом рекомендаций ГОСТ 16532 — 70 (рис. П7.11). 2. Построение для шестерни (зубчатого колеса с меньшим числом зубьев г,) в выбранном масштабе ц~ схемы станочного зацепления. Масштаб рг выбирают так, чтобы высота зуба на чертеже находилась в пределах 50...70 мм и при этом линия межосевого расстояния в рабочем зацеплении не выходила за пределы листа (< 750...800 мм). Затем расчетные размеры пересчитывают с учетом масштаба. Из выбранного центра О, проводятся дуги оружностей г„ь гы, г, и ггн Касательно к окружности гл проводят прямую вершин инструмента. От нее в масштабе откладываются размеры с гп, П„'т, И„т и с гп, через полученные точки проводят прямые гранйчных точек, впадин и делительную.

Параллельно этим прямым касательно к делительной окружности прово- Рис. П7.12 157 дят станочно-начальную прямую. Расстояние между делительной прямой инструмента и станочно-начальной прямой равно х„т От вертикали, проходящей через центр Оь по тангенсу откладывают угол станочного зацепления а„ю, равный углу профиля в торцевом сечении инструментальной рейки аь По делительной прямой от пересечения ее с вертикалью откладывают отрезки, равные р,г4. От двух полученных точек вправо и влево откладывают по два отрезка рК2. Через полученные шесть точек проводят прямые под углами а, к вертикали и получают эвольвентные части профилей рейки. Прямые проводят от прямой впадин до нижней прямой граничных точек. Эти прямые сопрягаются с прямой вершин дугами окружности радиуса рл Построенный контур является производящим контуром инструментальной рейки.

Через точку пересечения станочно-начальной прямой с вертикалью (точку Рс) проводят две касательные к основной окружности (линии В,й — линии станочного зацепления соответственно для правых и левых профилей зубьев), На линиях отмечают точки В, — пересечения с окружностью вершин, 7т' — касания с основной окружностью, В~ — пересечения с прямой граничных точек, Ро — полюс станочного зацепления (точка пересечения с вертикалью).

Для точки центра скругления профиля ~ и произвольной точки звольвентной (прямолинейной) части профиля ИГ строят траектории при движении рейки относительно неподвижного колеса. В этом движении точка (. описывает удлиненную эвольвенту, точка ИГ— укороченную. Траектории строят графически методом обращенного движения или рассчитывают с помощью компьютерной программы. Из /-й точки (ч удлиненной эвольвенты проводят дугу окружности радиусом рп Из соответствующей точки И~; укороченной эвольвенты проводят касательную к этой дуге и получают /-е относительное положение профиля инструмента.

После построения профиля в 8-11 положениях к этим положениям строят огибающую — профиль зуба шестерни. По полученному профилю создают шаблон для вычерчивания зубьев шестерни. От точки Рс по делительной окружности вправо и влево откладывают шаги по хорде рип через полученные точки и центр колеса О„проводят оси зубьев колеса. От осей зубьев вправо и влево откладывают половины толщин зубьев по окружности вершин зшг2 и по делительной окружности з,!2.

Шаблон профиля зуба ориентируют по полученным точкам и вычерчивают профили зубьев. На схему станочного зацепления наносят основные размеры зубчатого колеса и их обозначения по ГОСТ 16351-83 (рис. П7.13). 3. Построение схемы рабочего зацепления в таком же масштабе, как и схемы станочного зацепления. От центра колеса 1 влево по горизонтали или наклонно проводят линию межосевого расстояния, на ней откладывают величину межосевого расстояния и определяют центр второго колеса точку Оз. Из центров О, и Оз поводят дуги окружностей: делительных г„з, основных гы з, вершин гпйь впадин гг, з и начальных г„,д, Через полюс зацепления точку Р (точка касания начальных окружностей) касательно к основным окружностям гы з проводят две линии зацепления (одна для зацепления правых профилей зубьев, вторая — левых).

На одной из линий зацепления обозначают точки касания основных окружностей И, з, точки пересечения с окружностями вершин (точка В, с окружностью г„, и точка Вз с окружностью г,з), полюс зацепления Р и точка касания профилей на выбранной линии зацепления К. На первом колесе достраивают до зоны рабочего зацепления три— четыре зуба. Профиль зуба второго колеса получают так: эвольвента строится графически как развертка основной окружности гдз, начальную точку звольвенты соединяют прямой с центром колеса Оз, окружность впадин колеса 2 с этой прямой или с рабочим участком звольвенты сопрягается дугой окружности радиусом 0,4гл. По этому профилю делают. шаблон для зуба второго колеса. Шаблон ориентируют по окружности вершин и окружности впадин и располагают касательно к профилю зуба первого колеса, ближайшему к полюсу зацепления.

В этом положении по нему вычерчивают профиль зуба второго колеса. От этого профиля по окружности вершин г4з от- Рис. П7.13 158 кладывают половину толщины зуба по окружности вершин зрз(2, а по делительной окружности — половину толщины зуба зз!2. Через полученные точки и центр колеса Оз проводят ось зуба. От точки пересечения этой оси с делительной окружностью по делительной окружности вправо и влево откладываются шаги по хорде рз„, через полученные точки и центр колеса Оз проводятся оси зубьев второго колеса. От осей зубьев вправо и влево откладывают половину толщины зуба по окружности вершин з з(2 и половину толщины зуба по делительной окружности зз(2.

Шаблон профиля зуба ориентируют по полученным точкам и вычерчивают профили зубьев. На схему рабочего зацепления наносят основные размеры зубчатых колес и передачи, их обозначения по ГОСТ 16531-83 (рис. П7.13). 4. Проектирование планетарного редуктора. По заданной схеме механизма, передаточному отношению и числу сателлитов подбирают числа зубьев колес, которые удовлетворяют ограничениям по условиям сборки, соседства, заклинивания, подрезания и обеспечивают минимальные габариты механизма. Затем вычерчивают кинематическую схему механизма в произвольном масштабе, проводят кинематическое исследование механизма методом треугольников скоростей, проверяют по схеме и треугольникам скоростей правильность подбора чисел зубьев, обеспечение заданного передаточного отношения с требуемой точностью +5 % (рис.

П7.14). Основные результаты проектирования зубчатой передачи и планетарного механизма приводят на листе или в записке в виде таблицы. Задача 5. Проектирование кулачкового механизма по допустимому углу давления. 1. Постановка задачи проектирования кулачкового механизма.