Курсовая работа: Проектирование зубчатого и кулачкового механизмов
Курсовая работа: Проектирование зубчатого и кулачкового механизмов
РЕФЕРАТ
Курсовой проект: 32 с, 6 таблиц, 3 приложения на листах
формата А1.
Объект проектирования и
исследования – механизм: зубчатый, кулачковый.
Цель курсового проекта исследовать
и спроектировать зубчатый и кулачковый механизм.
В проекте сделано: синтез
планетарной передачи и эвольвентного зубчатого зацепления с угловой коррекцией,
синтез кулачкового механизма с вращательным движением толкателя.
В главной части сделаны
необходимые расчеты для исследования зубчатого и кулачкового механизма по
которым было построено черчение составных частей данного механизма.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1 Кинематическое исследование рычажного механизма
1.1 Построение плана механизма
1.2 Построение плана скоростей
1.3 Построение плана ускорения
1.4 Определение сил реакции и моментов сил инерции с
использованием Метода Бруевича
1.5 Определение сил реакции и моментов сил инерции с
использованием Метода Жуковского
2 Синтез зубчатого редуктора
2.1 Расчет геометрических параметров зубчатой передачи 1-2
2.2 Проверка качества зубьев и зацепления
2.3 Расчет контрольных размеров
2.4 Подбор чисел зубьев планетарного механизма
2.5 Кинетический анализ планетарного механизма
3 Синтез кулачкового механизма с вращательным движением
3.1 Расчет законов движения толкателя
3.2 Построение теоретического и действительного профиля
кулачка
Выводы
Перечень ссылок
Приложение А
Приложение В
Приложение С
ВВЕДЕНИЕ
Целью этого курсового проекта является получение студентами
навыков в проектировании комплексных механизмов, тоесть таких, которые состоят
с нескольких частей. В этой работе таким механизмом является привод конвеера,
который состоит из рычажного, зубчатого механизмов и кулачкового механизмов.
Рис.1 Кинематическая схема редуктора
Рис.2 Кинематическая схема стержневого механизма
Рис.3 Схема кулачкового механизма
Исходные данные
Частота вращение двигателя
=1080
об/хв
Частота Вращения главного вала
=92 об/хв
Модуль колёс зубчатого механизма m
= 6 мм
Количество сателитов k
=3
Количество зубьев колес: 1, 2 = 14; z2
= 30
Фазовые углы вращения кулачкового
механизма φу=100 град;
φдс=40 град;
φв=70
град;
Ход толкателя
кулачкового механизма h=74мм;
Эксцентриситет e =28 мм;
Тип диаграммы 2
1 СИНТЕЗ ЗУБЧАСТОГО РЕДУКТОРА
1.1 Расчет геометрических параметров
зубчатой передачи 1-2
Проектируем зацепление со
смещением 1 – 2.
Основними исходными данными при проектировании зубчатых передач является
расчетный модуль m=6мм, и числа зубьев колес z1 = 14, z2 =
30. Параметры исходного контура коэффициент высоты головки h*a=1,0;
коэффициент радиального зазора c*=0,25; угол профиля исходного
контура α=20°.
Коэффициент смещения
исходного контура для первого и второго колеса
Х1 = 0,536 та
Х2 = ХΣ - Х1 = 0,976 – 0,536 = 0,44
(выбираются согласно от чисел зубьев колёс z1 та z2).
Рассчитываем параметры
для неравносмещенного зацепления.
Шаг по делительной
окружности:
p = π∙m = 3,1416∙6
= 18,85 мм.
Радиусы делительных
окружностей:
r1=0,5∙m∙z1=0,5∙6∙14=42
мм;
r2=0,5∙m∙z2=0,5∙6∙30=90
мм.
Радиусы основных
окружностей:
rb1=r1∙cosα=42∙0,93969=39,467
мм;
rb2=r2∙cosα=90∙0,93969=84,572
мм.
Шаг по основной
окружности:
pb = p∙cosα=18,85
∙0,93969=17,713 мм.
Угол зацепления:
inv αw = + inv α = 0,031052;
α = αw = 25,278°;
Радиусы начальных
окружностей:
rw1= 0,5∙
m∙z1∙= 0,5∙6∙14∙1,0392=43,646
мм;
rw2= 0,5∙
m∙z2∙= 0,5∙6∙30∙1,0392=
93,528 мм.
Межосевое расстояние:
aw = rw1
+ rw2 =43,646 +93,528=137,174 мм.
Радиусы окружности
впадин:
rf1 = m∙
(0,5∙z1 – h*a – c*) = 6 ∙
(0,5∙14 – 1,0 – 0,25)= 37,716 мм;
rf2 = m∙
(0,5∙z1 – h*a – c*) = 6∙
(0,5∙30 – 1,0 – 0,25) = 85,140 мм.
Высота зуба определяется
с условием, что в неравносмещенном и нулевом зацеплениях радиальный зазор
равняется с*∙m. Тогда:
h = aw – rf1
– rf2 - с*∙m =137,174 –37,716 – 85,140 – 0,25∙6
= 12,818 мм;
Радиусы окружности
вершин:
ra1 = rf1 + h =
37,716 +12,818 =50,534 мм;
ra2= rf2 + h = 85,140 +12,818 = 97,958 мм.
Толщины зубьев по
делительным окружностям:
S1=m∙ (0,5∙π+2∙x1∙tgα)=6∙ (0,5∙3,1416+2∙0,536 ∙0,9396) =
11,766 мм;
S2= m∙ (0,5∙π+2∙x2∙tgα)= 5∙ (0,5∙3,14162+2∙0,44 ∙0,9396 )=
11,347 мм.
Толщины зубьев по
основным окружностям:
Sb1 = 2∙rb1∙ () = 2∙39,467 ∙ ()= 12,233 мм;
Sb2 = 2∙rb2∙ () = 2∙84,572 ∙ ()=13,183 мм.
Толщины зубьев по
начальным окружностям:
Sw1 = 2∙rw1∙ (-inv αw)=2∙43,646 ∙(–)=
= 10,817 мм;
Sw2=2∙rw2∙(-inv αw)=2∙93,528 ∙(–)=
=8,771 мм.
Шаг по начальной
окружности:
мм.
Необходимо проверить,
выполняется ли равенство: Sw1+Sw2 = Pw.
Допускается погрешность ∆≤0,02
мм.
Sw1+ Sw2=10,817 +8,771 =мм.
Имеем погрешность ∆=0
мм.
Толщина зубьев по
окружностям вершин:
Sa1=2∙ra1∙(-
inv αa)
Угол профиля на
окружностях вершин αa определяется по фомуле:
;
αa1 = 38,647
; inv αa1=0,125120;
Sa1=2∙ra1∙
(- inv αa1)=2∙∙( 0,125120)
= 3,017 мм
αa2=30,305;
inv αa2=0,0555546;
Sa2=2∙ra2∙(-
inv αa2)=2∙ ∙( ) = 4,388 мм.
Коэффициент перекрытия:
Радиус кривизны
эвольвенты в точке В1:
ρa1=N1B1=31,56 мм
ρa2=N2B2=49,429 мм
Длина линии зацепления:
N1N2=aw∙sinαw=∙=58,573 мм.
Результаты расчетов
заносят в табл. 2.1
Таблица 1.1 – Расчетные
параметры нулевого и неравносмещенного зацепления
Параметры |
Тип зацепления |
|
Нулевое зацепление |
Неравносмещенное зацепление |
|
z1
|
14 |
14 |
|
z2
|
30 |
30 |
|
m,мм |
6 |
6 |
|
P, мм |
18,85 |
18,85 |
|
Pb, мм
|
17,713 |
17,713 |
|
r1, мм
|
42 |
42 |
|
r2, мм
|
90 |
90 |
|
rb1, мм
|
39,467 |
39,467 |
|
rb2, мм
|
84,572 |
84,572 |
|
X1, мм
|
0 |
0,536 |
|
X2, мм
|
0 |
0,44 |
|
αw,град
|
20 |
25,278 |
|
rw1, мм
|
42 |
43,646 |
|
rw2, мм
|
90 |
93,528 |
|
aw, мм
|
132 |
137,174 |
|
Pw, мм
|
18,85 |
19,588 |
|
rf1, мм
|
34,5 |
37,716 |
|
rf2, мм
|
82,5 |
85,14 |
|
h, мм |
13,5 |
12,818 |
|
ra1, мм
|
48 |
50,534 |
|
ra2, мм
|
96 |
97,958 |
|
S1, мм
|
9,425 |
11,766 |
|
S2, мм
|
9,425 |
11,347 |
|
Sw1, мм
|
9,425 |
10,817 |
|
Sw2, мм
|
9,425 |
8,771 |
|
Sb1, мм
|
10,033 |
12,233 |
|
Sb2, мм
|
11,377 |
13,183 |
Sa1, мм
|
3,876 |
3,017 |
Sa2, мм
|
4,424 |
4,338 |
ε |
1,558 |
1,265 |
Страницы: 1, 2, 3
|