(1)

 (2)

Производная приведенного момента инерции

 (3)

Момент сопротивления

 (4)

Вычисляем параметры динамической модели для положений №1.2,3 и используем полученные данные для получения распечатки «ТММ ДИНАМИКА».

Приведенный момент инерции по формуле (2):

.

Производная приведенного момента инерции по формуле (3):

Момент сопротивления по формуле (4):

;

По полученным данным строим диаграммы ,

Методом графического интегрирования строим диаграмму работы сил сопротивления Ас.

Соединив начальную и конечную точки диаграммы, получим движущую работу . Движущая работа изменяется по линейному закону. Производная от Ад даст значение движущего момента

Масштабный коэффициент графика работ вычисляем по формуле:

1.3.2 Определение величины движущего момента и мощности

По графику определяем:

Определяем мощность по формуле:

 (5)

Строим график суммарной работы, ординаты которого равны разности  и

1.3.3 Оценка неравномерности движения

Запишем формулы для  и :

 (6)

Оставшиеся значения  приведены в распечатке.

Из выражения (6) выразим :

 (7)

Оставшиеся значения  приведены в распечатке.

Колебания скорости главного вала машины в режиме установившегося движения будет периодическим. Её амплитуду принято оценивать безразмерным коэффициентом неравномерности хода машины

 (8).

Найдем значения и  из графика угловых скоростей входного звена:

Подставляя значения и  в формулу (9) определяем неравномерность хода.

Неравномерность хода , так как неравномерность хода по условию задана , следовательно, требование не выполнено. Принимаем решение о снижении неравномерности хода путем установки на главном валу машины маховика.

1.3.4 Определение момента инерции маховика

Задача: Определить момент инерции маховика, обеспечивающий заданный коэффициент неравномерности хода машины.

Момент инерции маховика определяем методом Виттенбауэра.

Находим ωmin и ωmax, используя заданные значения ωср и d.

 (9)

Определяем положения механизма φА и φВ, в которых после установки маховика ω = ωmin и ω = ωmax соответственно.

Для решения этой задачи строим диаграмму «энергия – масса» (зависимость  от ). Проводим к графику крайнюю верхнюю и крайнюю нижнюю касательные под углами  и  соответственно. Эти углы вычисляем по формулам:

 (10)

Откуда:

Находим точки касания A и B на диаграмме, проектируем их на оси координат графика и определяем:

Определяем момент инерции маховика по формуле:

 (11)

1.3.5 Расчет параметров движения с учетом маховика

Расчет угловой скорости:

 (12)

=185.915 с-1

 (13)

;

Определяем значения по вышеприведенной формуле. Результаты расчета сводим в таблицу 2.

1.3.6 Расчет углового ускорения

 (14)

Определяем значения по вышеприведенной формуле. Результаты расчета сводим в таблицу 2

Таблица 2 – Параметры движения c учетом маховика

Вывод: В динамическом анализе установившегося движения машины определили закон движения машины по заданным действующим силам. Определили неравномерность хода машины, поставив маховик, увеличили долговечность всей машины. Определили работы сопротивлений и мощность

1.3.7 Расчет масштабных коэффициентов

Kmc=20нм/мм

KaΣ=20дж/мм

Kω=0.08с-1/мм

Kε=4с-2/мм

КΔΙ=0.03кгм2/мм

КΙ‘=0.05кгм2/мм

КS=0.005м/мм

КРпс=100н/мм

2. Анализ планетарного механизма

2.1 Синтез планетарного механизма

Задача: Задачей синтеза является проектирование механизма предварительно выбранной структуры по заданным кинематическим и динамическим условиям.

2.1.1 Определение чисел зубьев планетарного механизма

Рисунок 8-Планетарный механизм

Исходные данные: n1=1570об/мин; n5=140об/мин; m=4мм; z4=15; z5=26.

В данной задаче необходимо определить число зубьев 1,2,3 планетарной ступени механизма. Подобрать число сателлитов.

2.1.2 Определяем число зубьев планетарной ступени

 (1)

 (2)

 (3)

 (4)

2.1.3 Условие соосности

 (5)

 (6)

Подставляем выражение (6) в передаточное отношение первого колеса с водилом при остановленном третьем колесе

Подставляя числовые данные

 (7)

Принимаем число зубьев второго колеса равным 39

Определяем количество зубьев третьего колеса

2.1.4 Определение количества саттелитов

Определяем количество зубьев третьего колеса:

 (8)

2.1.5 Условие сборки

 (9)

определяем так, чтобы число в числителе делилось нацело и, исходя из максимального числа сателлитов, таким условиям отвечает: n=3

2.1.6 Определеие диаметров зубчатых колес:

, (10)

где m-модуль числа зубьев; z-количество зубьев

2.1.7 Определяем угловую и линейную скорости:

 (11)

 (12)

2.1.8 Выбор масштабных коэффициентов

2.1.9 Определяем погрешность

 (13)

 (14)

 (15)

 (16)

2.1.10 Построение плана линейных скоростей

Рисунок 9 - План линейных скоростей

Определили линейную скорость точки А. Пусть скорость точки изображает отрезок , тогда, соединяя  с мгновенным центром  вращения сателлита, получают линию  распределения скоростей сателлита. С помощью линии  определяем скорость  в центре сателлита. Такую же скорость имеет конец . Соединяя точку  с центром вращения  водила, получаем линию распределения скоростей водила. В точке  скорость колеса 1 равна скорости  сателлита. Соединяя точку  с центром вращения  колеса 1, получаем линиюраспределения скоростей 1 колеса. Продлевая линию проходящею через центр , определяем скорость  в центре зацепления 4 и 5 зубчатого колеса (т.к. состовляют с водилом одно звено). Соединяя  с центром вращения 5 зубчатого колеса, получаем линию распределения скоростей 5-го зубчатого колеса.

2.1.11 Построение плана угловых скоростей

Для этого задаемся расстоянием lω1=105мм, и переносим с плана линейных скоростей планы скоростей звеньев 1,2,H,5. Отрезки плана угловых скоростей 0-1,0-H,0-2 и 0-5 пропорциональны угловым скоростям соответствующих звеньев.

Рисунок 10 - План угловых скоростей

Определили угловую скорость  первого зубчатого колеса. Пусть угловая скорость первого зубчатого колеса изображает отрезок  с учетом масштабного коэффициента . Затем параллельно (из плана линейных скоростей) через точку  проводим прямую до пересечения с нормалью из точки , из полученной точки  проводим лучи, параллельно линиям распределения скоростей: , , . Отрезки, отсекаемы этими лучами на горизонтальной прямой, оказываются графическими значениями угловых скоростей , , .

Вывод: При синтезировании зубчатого зацепления был проведен расчет геометрических размеров т.е. были определены количество зубьев колёс и их диаметры, также была определена погрешность, которая составила 3.87%.:

Заключение

В данном курсовом проекте по теории машин и механизмов был выполнен анализ рычажного механизма; в структурном анализе были рассмотрены и найдены особенности строения механизма – степень подвижности, входное звено, группы Ассура которые входят в механизм, класс механизма; определяющие последовательность его кинематические и динамические исследования.

В кинематическом анализе исследовалось движение механизма в геометрическом аспекте. Было проанализировано движение выходного звена (ползун), найден рабочий ход механизма, при этом ползун находится в крайнем правом положении, конец рабочего хода и начало холостого хода, при этом ползун находится в крайнем левом положении. Так же были построены функции, описывающие преобразование движения в механизме.

В анализе динамики установившегося движения для построения динамической модели машины и определение истинного закона движения. Оценив неравномерность хода машины, мы вводим в машину маховик, для того чтобы снизить инерционную нагрузку и таким образом повысить долговечность машины

Список литературы

1.Артоболевский И. И. Теория механизмов и машин, М; Наука, 1975

2.Гуляев К.И. , Заморцев Г.Б. Расчет теории эвольвентной цилиндрической зубчатой передачи внешнего зацепления. ЛИН им М.И. Калинина, 1975

3.Черная Л.А., Черный Б.А. Исследование рычажных механизмов с применением ЭВМ. Методические указания к курсовому проекту проектирования по теории механизмов и машин. ХПИ, 1979

Страницы: 1, 2