Курсовая работа: Механізм приводу щокової дробарки

Визначаємо сили інерції і моменти сил інерції.

Розкладемо моменти сил інерції на пари сил

Силове дослідження групи 4-3.

Реакції починаємо визначати з тангенціальної складової , складаємо суму моментів .

Для ланки 4.

Для ланки 3.

Для визначення номінальної складової реакції , запишемо в векторній формі суму всіх сил, що діють на групу Ассура 4-3.

Для визначення невідомої , побудуємо в масштабі силовий багатокутник.

Для побудови силового багатокутника приймаємо масштаб:

З плану сил

4.Силове дослідження групи Ассура, що складається з ланок 5-2.

Визначаємо реакції з тангіціальної складової  і  складаємо суму моментів .

Для ланки 2.

Для ланки 5.

Для визначення нормальних складових реакцій  і  запишемо в векторній формі всі сили, що діють на групу Ассура 5-2.

Для визначення невідомих  і  побудуємо силовий багатокутника.

Для побудови силового багатокутника приймаємо масштаб

З силового багатокутника отримуємо

2. Силове дослідження механізму першого класу

Знайдемо зрівноважену силу.

Оскільки кривошип кріпиться до зубчатого колеса, то  знаходиться радіусі зубчатого колеса.

,

Отже

Визначаємо зрівноважену силу методом важеля Жуковського.

Повертаємо план швидкостей на 900, і записуємо суму моментів сил, що діють на важіль Жуковського.

Порівняємо за методом Жуковського і силовим розрахунком.

Глава 3. Визначення моменту інерції маховика

1. Побудова графіка зведеного моменту сил опору

Вихідні дані:

-  схема механізму без маховика;

-  маси і моменти інерції ланок:

;; .

-  середня кутова швидкість ведучої ланки ;

-  коефіцієнт нерівномірності руху ;

-  графік зведених моментів сил;

-  графік зведених моментів інерції.

1. Будуємо графік зведених моментів сил.

Дані для побудови графіка беремо з таблиці

2. Побудова графіка робіт сил опору

Для цього застосуємо метод графічного інтегрування графіка зведених моментів сил.

Послідовність інтегрування:

-  вибираємо полюс інтегрування Р на відстані Н=50 мм від осі ординат на продовженні вісі абсцис;

-  будуємо ординату, яка відповідає середині інтервалу 0-1, проектуємо її на вісі ординат і з’єднуємо точку 1’ ординати 01’ з полюсом Р;

-  теж саме робимо на наступних інтервалах;

-  з точки 0’ навої осі координат проводимо відрізок на інтервалі 0’1 паралельно променю Р1’ , з кінця отриманого відрізка проводимо відрізок на інтервалі 12 паралельно променю Р2’ і т.д.;

-  з’єднуємо отримані точки плавною кривою.

Отримана крива О’К є графіком робіт сил опору.

Оскільки за цикл усталеного руху робота рушійних сил дорівнює роботі сил опору, та з’єднавши т.О’ з т.К отримаємо графік робіт рушійних сил.

3. Побудова графіка надлишкової роботи

Виконавши алгебраїчне сумування ординат граіфка робіт рушійних сил (беремо зі знаком “+”) та графіка робіт сил корисного опору (беремо зі знаком “-”).

4. Масштабні коефіцієнти побудови графіків

5. Побудова графіка зведених моментів інерції Ізв.

Для цього визначаємо зведений момент інерції для 12-ти положень механізму. Оскільки умовою зведення є рівність кінетичних енергій , та

За цією формулою знаходимо зведені моменти інерції в 12-ти положеннях. Результати заносимо в таблицю 3.1.

Розрахуємо зведений момент інерції для 3-го положення механізму.

Значення зведених моментів інерції

За даними табл. 3.1 будуємо графік зведених моментів інерції, повернений на 900, в масштабі

6. Побудова діаграми Віттенбауера

Для визначення момента інерції маховика необхідно сопчатку визначити максимальний приріст кінетичної енергії , так як.

 визначаємо з діаграми Віттенбауера. Спочатку визначаємо кути, під якими будуть проведені дотичні до діаграми.

При відомих значеннях ,  проводимо дотичні до діаграми Віттенбауера. Там де ці лінії перетнуть ординату , виділяємо відрізок ав.

Визначаємо момент інерції маховика:

.

7. Визначення геометричних розмірів маховика

Оскільки за попередніми розрахунками момент інерції маховика має велике значення і розміри маховика вийдуть великими, доцільно розмістити маховик на валу електродвигуна. Тоді момент інерції маховика буде мати таке значення:

.

Конструктивно приймаємо, що маховик виготовлений в вигдяді диска з масою, зосередженою на ободі, момент інерції якого:

Тоді зовнішній діаметр маховика розраховуємо за формулою:

де- відошення ширини маховика до його діаметра, яке рекомендується приймати в межах  (приймаємо ); - густина матеріалу (для чавуна ).

Ширина обода маховика:

Знаходимо масу маховика:

Знаходимо колову швидкість обода маховика:

Така швидкість дрпустима для чавунних маховиків (- допустима колова швидкість обода чавунних маховиків).

Глава 4. Геометричний синтез зовнішнього евольвентного нульового прямозубого зачеплення

Вихідні дані:

 мм - модуль;

 - число зубців першого колеса;

 - число зубців другого колеса;

 - коефіцієнт висоти головки зубця;

 - коефіцієнт висоти ніжки зубця;

 - коефіцієнт радіального зазору;

 - коефіцієнт округлення біля ніжки зубця;

 - кут профілю.

1. Визначення геометричних параметрів зубчастого зачеплення

Визначаємо крок зачеплення

 мм.

Визначаємо радіуси ділильних кіл:

 мм;

 мм.

Визначаємо радіуси основних кіл:

 мм;

 мм.

Визначаємо товщини зубців:

 мм;

 мм.

Визначаємо радіуси западин:

 мм;

 мм.

Визначаємо міжосьову відстань:

 мм.

Визначаємо радіуси початкових кіл:

 мм;

 мм.

Визначаємо висоту зубців:

 мм.

Визначаємо радіуси вершин зубців:

 мм;

 мм.

На форматі А1 проводимо побудову зовнішнього нульового прямозубого

зчеплення в такій послідовності:

– Проводимо лінію центрів і відкладаємо на ній у масштабі М 2:1 міжосьову відстань центрову відстань = О1О2 = 220,5 мм.

– З точки О1 проводимо початкове коло для 1-го колеса радіусом R1 і З точки О2 – коло, радіусом R2. З метою збільшення масштабу побудови проводимо тільки частину кола. Також проводимо з центрів коліс основні кола, кола виступів і впадин.

– До початкових кіл проводимо дотичну Т1-Т2 через полюс Р (точку дотику початкових кіл коліс) і під кутом зачеплення a=200 проводимо нормаль N1N2 (лінію зачеплення).

– З центрів коліс О1 і О2 опускаємо перпендикуляри О1А і О2В на нормаль N1N2. О1А і О2В являються радіусами кіл R01 і R02. Отриманий відрізок АВ називається теоретичною лінією зачеплення.

– Для побудови евольвенти першого колеса довжиною АР з точки А робимо засічку на основному колі. Отримуємо точку 1.

– Дугу основного кола А-1 ділимо на три рівні частини. Точки ділення позначаємо 1, 2, 3, 4. Точка співпадає з точкою А. Продовживши ділення за точку А, отримуємо точки 5,6,7.

– Отримані точки 1 – 6 з'єднуємо центром колеса О1 і проводимо дотичні до основного кола через ці точки.

– З точки А радіусом АР проводимо дугу уверх до найближчої дотичної. Отримаємо точку 3'.

– З точки 3 радіусом 3-3' проводимо дугу до наступної дотичної 2 і так далі до дотичної 1.

– Далі точки А радіусом АР вниз від лінії зачеплення проводимо дугу до найближчої дотичної 5 і т. д., доки ця дуга не перетне коло виступів. Побудована крива буде евольвентою від основного кола до кола виступів.

– Відкладаємо в масштабі по початковому колу від полюсу Р половину товщини зуба =5,995 мм. Отриману точку з'єднуємо з центром колеса. Отримана радіальна пряма буде віссю симетрії зуба.

– Частину профілю зуба, якої не вистачає, замінюємо відрізком радіальної прямої, яка з'єднує початок евольвенти з центром колеса. Після цього виконуємо стикування між прямою і колом впадин радіусом r » 0,3m » 1,8 мм.

– Через полюс зачеплення Р проводимо боковий профіль першого зуба.

– По початковому колу в обидві сторони від осі симетрії відкладаємо відрізки рівні кроку зачеплення р=21,98 мм. Через отримані точки ділення, проводимо осі симетрії ще двох зубів і креслимо їх профілі.

– Для побудови евольвенти другого колеса довжиною ВР з точки В робимо засічку на основному колі. Отримуємо точку 1.

– Дугу основного кола В-1 ділимо на чотири рівні частини. Точки ділення позначаємо 1, 2, 3, 4 . Точка 4 співпадає з точкою В. Продовживши ділення за точку В, отримуємо точки 5, 6, 7.

– Отримані точки 1 – 6 з'єднуємо центром колеса О2 і проводимо дотичні до основного кола через ці точки.

– Далі алгоритм побудови для другого колеса такий самий як і для першого колеса.

– Контурною лінією виділяємо наступні елементи:

практичну частину лінії зачеплення аb;

дугу зачеплення а’b’ по початковому колу, яка обмежена двома точками, які відповідають входу і виходу їх зачеплення профілю даного зуба;

робочі ділянки профілів, які отримаємо перетином кіл, проведених з центрів коліс, через точки а і b практичної лінії зачеплення, з боковими контурами зубів.

Страницы: 1, 2, 3, 4