Визначаємо міжосьову відстань:
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.
Після цього аналітично визначаємо:
довжину практичної частини лінії зачеплення за формулою:
=66,93+42,68-75,41=34,2ммдовжина дуги зачеплення:
= = 36,4 ммтеоретичний коефіцієнт перекриття:
= = 1,656Визначаємо коефіцієнт перекриття графічно:
=1,656де ab = 34,24 мм – практична частина лінії зачеплення, яка виміряна на
У таблицю основних параметрів і розмірів зубчатого зачеплення вносимо: m, p, z1, z2, R01, R02, R1, R2, Ra1, Ra2, Rf1, Rf2, Eт, Епр.
Параметри | Один. Вимір. | Показники |
m | 7 | |
p | мм | 21,98 |
z1 | 41 | |
z2 | 22 | |
R01 | мм | 134,8 |
R02 | мм | 72,35 |
R1 | мм | 143,5 |
R2 | мм | 77 |
Ra1 | мм | 150,5 |
Ra2 | мм | 84 |
Rf1 | мм | 134,75 |
Rf2 | мм | 68,25 |
Eт | 1,656 | |
Епр | 1,656 |
Діаграми питомого ковзання. Коефіцієнти відносного ковзання характеризують знос зубів під дією сил тертя, викликанепереміщенням одного профіля зуба по іншому.
Ці коефіцієнти визначаються за формулами:
, .деl = АВ = 75,41 мм – довжина теоретичної лінії зачеплення;
u = 0,536– передаточне відношення;
x – відстань, що відраховується від точки А в напрямку точки В, з інтервалом
13,63мм,
По даних формулах визначаємо значення коефіцієнтів l1, l2 і результати
Обчислень заносимо до таблиці.
Всі інші значення λ1 і λ2 , наведені в таблиці 1.
Значення коефіцієнтів відносного ковзання
x | 0 | 65,49 | 79,13 | 92,76 | АР | 106,4 | 120,03 | 133,67 | 150,83 |
l1 | -¥ | -1,427 | -0,688 | -0,166 | 0 | 0,222 | 0,521 | 0,76 | 1 |
l2 | 1 | 0,588 | 0,4 | 0,144 | 0 | -0,283 | -1,11 | -3,17 | -¥ |
По результатах обчислень в довільному масштабі в прямокутній системі координат будуємо графіки коефіцієнтів питомого ковзання l1 і l2. Після побудови графіків заштриховуємо внутрішню їх область.
Коефіцієнт питомого тиску
Цей коефіцієнт знаходиться при розрахункові зубців коліс на контактну міцність і визначається за формулою:
,де m - модуль зачеплення,
.Значення коефіцієнтів питомого тиску
х,мм | 0 | 30,17 | 60,33 | 75,415 | 90,5 | 120,66 | 150,83 |
| ¥ | 0,29 | 0,193 | 0,1856 | 0,193 | 0,29 | ¥ |
Глава 5. Синтез кулачкового механізму
Виконуємо синтез механізму, кінематичний і динамічний аналіз кулачкового механізму з штанговим плоским штовхачем за вихідними даними:
-кут відхилення -кут дальнього вистою -кут наближення -кут тиску - хід штовхача -закон руху: |
1. Побудова графіка кутового переміщення штовхача
Починаємо побудову з графіка аналога прискорень. Далі за методикою інтегруємо графік аналога прискорень і отримуємо криву яка представляє собою графік аналогу швидкостей штовхача. Інтегруючи цей графік, отримаємо криву, яка представляє собою графік кутувого переміщення штовхача.
Визначаємо масштабні коефіцієнти побудови графіків:
Масштабний коефіцієнт осі абсцис діаграм:
Де
-- фазові кути кулачка;(0-250) – відрізок відповідний суммі цих кутів.
Масштабний коефіцієнт діаграми переміщення:
Де
максимальне значення переміщення; довжина відповідного до відрізка на діаграмі у мм.Масштабний коефіцієнт діаграми швидкостей:
Де
довжина відповідного відрізка(від полюса до початку координат)на діаграмі у мм.
Масштабний коефіцієнт діаграми прискорень: