рпз (1003248), страница 4
Текст из файла (страница 4)
- коэффициент перекрытия проектируемой передачи должен быть больше допустимого (
>
- зубья у проектируемой передачи не должны быть подрезаны и толщина их на окружности вершин должна быть больше допустимой(Sa>[ Sa]).
Значения коэффициента X1,X2 должны быть такими, что бы предотвратить все перечисленные явления. Расчетные коэффициенты должны быть выбраны так, чтобы не было подрезания зубьев. Отсутствие подрезания обеспечивается при наименьшем, а отсутствие заострения – при максимальном значении коэффициента перекрытия, должно выполняться неравенство: X1max > X1 > X1min
Расчетами находим: X1min=0.36. Максимальный коэффициент смещения получается графическими построениями – как точка пересечения линий Sa1 и [ Sa1] . Причём предельную толщину зуба по окружности вершин находим из условия, что колёса подвергаются нормализации.
Определяем значение Х1, пользуясь дополнительным ограничением
. Предельный коэффициент торцевого перекрытия находим из условия, что степень точности зубчатых колёс равна 8 (по ГОСТ 1643-81). Принимаем:
= 1.1.
Выбираем значение смещения, по рекомендации ГОСТ 16531-83. Принимаем Х1= 0.5.
4.1.5. Геометрический расчет передачи
1). Радиусы делительных окружностей колес:
2). Радиусы основных окружностей колес:
3). Наименьшее число свободных от подрезания зубьев на колесе без смещения:
4). Коэффициенты наименьшего смещения исходного контура:
5). Угол зацепления передачи
6). Коэффициент воспринимаемого смещения:
7). Коэффициент уравнительного смещения:
8). Радиусы начальных окружностей:
9). Межосевое расстояние:
10). Радиусы окружностей вершин:
11). Радиусы окружностей впадин:
12). Высота зубьев колес:
.
13). Толщина зубьев по дугам делительных окружностей:
14). Углы профиля на окружностях вершин зубьев колес:
15). Толщины зубьев по дугам окружностей вершин:
16). Толщина зуба S0 исходного производящего контура по делительной прямой, равная ширине впадины e0 :
17). Шаг:
18). Радиус скругления основания ножки зуба:
19). Шаг по хорде делительной окружности шестерни:
20).Коэффициент торцового перекрытия:
Расчеты в программе ZUB для стандартного инструмента приведены в приложении.
При построении профиля возьмем необходимые размеры из приложения для смещения
.
Выберем масштаб построения
Проведем:
делительную окружность, радиус которой
;
основную окружность, описывающую боковую поверхность зуба,
;
окружность вершин,
;
окружность впадин,
.
Отложим от делительной окружности смещение
и проведем делительную прямую ИПК инструмента. На расстоянии
(высота головки зуба) вверх и вниз от делительной прямой проведем граничные прямые. На расстоянии
( глубина впадин) проведем линии вершин и впадин. Проведем станочно-начальную прямую, касательную к делительной окружности в полюсе станочного зацепления
. Проведем линию станочного зацепления, касательную к основной окружности в точке
через полюс
. Эта линия образует с прямыми исходного контура угол
.
Относительно вертикальной оси, отступив от точки G (Пересечение вертикальной оси и делительной прямой рейки) на ¼ шага влево построим наклонную линию перпендикулярно линии
с вертикалью и соответствует прямолинейной части профиля ИПК. Закругленный участок строят как сопряжение Прямолинейной части контура с линией вершин или линией впадин радиусом
. Симметрично относительно линии
строим профиль зуба ИПК. На расстоянии, равном шагу
=
строим профили соседних зубьев ИПК.
В точке контакта К построим профиль изготавливаемого колеса. Для этого строят ряд последовательных положений профиля зуба ИПК, т.о. будет получена картина реального процесса изготовления колеса. Проведем вспомогательную линию ММ, касательную к окружности вершин. На ней отмечают отрезки равной длины I, II, III… , такие же отрезки откладывают на станочно-начальной прямой 1, 2, 3… и проецируют их на дугу делительной окружности (1’, 2’, 3’…). Из центра
проводят лучи
и т.д. до пересечения с окружностями вершин и отмечают точки I’, II’, III’, … Фиксируют точку W пересечения прямой ММ и прямолинейной части профиля ИПК и точку L (центр окружности закругленной части профиля ИПК).
При перекатывании без скольжения станочно-начальной прямой по делительной окружности точки 1, 2, 3, … и 1’, 2’, 3’, … последовательно совпадают, при этом точки W и L описывают укороченную и удлиненную эвольвенты соответственно. Любое промежуточное значение точки W находят построением соответствующий треугольников. Например, в точке 2 строят треугольник II2W, размеры которого при обкатке сохраняются. Когда точка 2 совпадет с точкой 2’, сторона треугольника II2 совпадет с лучом O1 2’ ляжет на отрезок II’2’. Тогда точка WII будет соответствовать вершине треугольника. Так повторяем для всех точек W.
Отметим расстояние с0 между окружностью вершин зубьев колеса и прямой впадин ИПК, которое называется станочным зазором и складывается из стандартного зазора
и уравнительного смещения
.
4.1.6. Построение схемы зацепления колес эвольвентной зубчатой передачи
Выберем масштаб построения
мм/м.
Отложим межосевое расстояние
=
4 * 84,3=337,2 мм.
Проведем начальные окружности (окружности, которые делят поверхность зуба на ножку зуба и головку зуба):
;
.
Начальные окружности соприкасаются в полюсе P зацепления.
Проведем делительные окружности:
Проведем основные окружности:
Проведем окружности вершин и впадин:
;
Расстояние между делительными окружностями по осевой линии равно воспринимаемому смещению
Расстояние между окружностями вершин одного колес и впадин другого по осевой линии равно радиальному зазору:
мм.
Проведем линию зацепления, касательную к основным окружностям колёс.
Точки
- предельные точки линии зацепления.
- точка начала зацепления (точка пересечения окружности вершин колеса с линией зацепления).
- точка конца зацепления (точка пересечения окружности вершин шестерни с линией зацепления).
- активная часть линии зацепления.
- угол зацепления (угол между перпендикуляром к осевой линии в полюсе зацепления и линией зацепления).
Профиль зуба колеса строим с помощью геометрического построения эвольвенты.
4.2.1 Проектирование планетарного редуктора
Исходные данные:
К=3 – число сателлитов в планетарном редукторе
- число оборотов электродвигателя
Для подбора чисел зубьев применим метод сомножителей. В основе реализации метода используются два основных условия:
- выполнение заданного передаточного отношения;
- выполнение условия соосности.
Передаточное отношение планетарного редуктора со смешанным зацеплением определяется по формуле
Полученное число разложим на сомножители A, B, C и D, которым числа зубьев
,
,
,
должны быть соответственно пропорциональны. Чтобы обеспечить соосность механизма,
введем дополнительные множители, поставленные в скобки:
Общий множитель q необходимо подобрать так, чтобы все числа зубьев были целыми и, кроме того,
и
Примем:
А=1, В=4, С=4, D=13.
Межосевое расстояние определяется по формуле
Так как модули первой (
и
) и второй (
и
) ступеней равны
то условие соосности упростится и примет вид
С учетом условия соосности
При q=2:
Проверим условие сборки:
где П=0,1,2,... - произвольное дополнительное число оборотов водила при сборке; Ц - любое целое число.
условие выполнено.
Проверим условие соседства, которое при
принимает вид
условие выполнено.
4.2.2. Графическое определение передаточного отношения
В системе координат ri0V построим треугольники распределения линейных скоростей звеньев. Для этого из точки А с ординатой r1 в выбранном произвольном масштабе mV, мм/м*с-1 отложим отрезок АА'. Через конец этого отрезка и начало координат проведем прямую, которая определит распределение скоростей для точек звена 1, лежащих на оси ri. Эта прямая образует с осью ri угол
1. Так как в точке с скорости звеньев 2 и 3 равны между собой и равны нулю, то соединяя точку с с прямой с точкой А', получим линию распределения скоростей для звена 2. Соединяя точку В' с началом координат прямой, найдем линию распределения скоростей для водила. Эта линия образует с осью ri угол
h. Передаточное отношение планетарного механизма определенное по данным графическим построениям можно записать так
5. Проектирование кулачкового механизма
5.1. Построение кинематических диаграмм движения толкателя
Исходные данные:
Схема механизма – плоский кулачковый механизм с коромысловым толкателем с силовым замыканием с помощью пружины;
Дуговой ход толкателя hв =0,05м;
Допустимый угол давления
= 30°
Угол рабочего профиля
= 45,587 + 10 + 45,587 =101,174°
Фазовый угол удаления
равен фазовому углу сближения
Длина толкателя lвм=0,12 м
Соотношение между максимальными ускорениями толкателя:
По условию задания задан закон изменения аналога углового ускорения толкателя в зависимости от относительного угла k поворота кулачка, который меняется от 0 до 1.
На фазе удаления график ускорения синусоидальный несимметричный с нулевым участком. На фазе сближения – треугольный несимметричный.
Определяют характерные точки графика ускорений k1, k2, k3.















