Исследование семизвенного механизма и синтез эвольвентного зубчатого зацепления

Структурное исследование плоского механизма. Анализ кинематических пар, рассмотрение основных видов звеньев механизма. Построение кинематической схемы исследуемого механизма. Определение и расчет основных параметров эвольвентного зубчатого зацепления.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 01.10.2017
Размер файла 358,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство морского и речного транспорта

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Волжская государственная академия водного транспорта

Кафедра прикладной механики и подъемно-транспортных машин

Расчетно-пояснительная записка к курсовой работе

Исследование семизвенного механизма и синтез эвольвентного зубчатого зацепления

Студент Цибизов М.М.

Руководитель Торнопольская Т.И.

2013 г.

Содержание

  • 1. Структурное исследование плоского механизма
  • 2. Анализ Кинематических пар
  • 2. Кинематическое анализ плоского механизма
  • 2.1 План положений
    • 2.2 План скоростей механизма
  • 2.3. План ускорений механизма
  • 3. Синтез эвольвентного зубчатого зацепления
  • Список использованной литературы

1. Структурное исследование плоского механизма

Структурная схема заданного механизма представлена на рисунке 1.

Рис. 1

Выполним анализ кинематических пар (табл. 1). Для каждой пары определим, какими звеньями она образована; какие относительные движения звеньев ее образующих; ее класс; высшая или низшая; наименование пары

Таблица 1: Основные виды звеньев механизма

Название

Схема

№ СП

Движение

Особенности

0

стойка

I

отсутствует

относительное

движение - вращательное

1

кривошип

I;II

вращательное

полный оборот

2

Рычаговый кривошип

II, III,V

Плоское

Нет связи со стойками

3

ползун

III, IV

возвратно-

поступательное

направляющая неподвижна

4

Пластина Шатун

VI,VI,IX

Плоское

Нет связи со стойками

5

Коромысло

IX, X

вращательное

неполный оборот

6

шатун

VI, VII

плоское

нет связи со стойками

7

Качающийся

камень

VII, VIII

Возвратно-вращательное

Вращается относительно стойки

8

Стойка

IV

отсутствует

Относительно движение поступательное

9

стойка

X

отсутствует

относительное

движение - вращательное

10

стойка

VIII

отсутствует

относительное

движение - вращательное

2. Анализ кинематических пар

Таблица 2: Анализ кинематических пар

Звенья видов КП

Класс КП

Схема

Вид КП

Относительное движение

0,1

I

Первичный механизм

Вращение

1,2

II

ВВВ 1 Вид

Вращательное

М2,3

III

ВВП 2 вид

Вращательное

3,8

I

Выходная пара

Поступатедьное

2,4

II

ВВВ

1 Вид

Вращательное

4,6

II

ВВП 2 Вид

Вращательное

6,7

II

ВПВ

2 Вид

Поступательное

7,10

I

Выходная

пара

Вращательное

4,5

II

ВВВ

1Вид

Вращательное

9,5

I

Выходная

пара

Вращательное

W=3n-2p=3*7-2*10=1

P2 - число кинематических пар II класса,

P1 - число кинематических пар I класса.

Разделим механизм на структурные группы Ассура и первичный механизм (табл. 2; рис. 2).

4) Первичный механизм

Гр 0 Гр 1 Гр 2

w0=3*1-2*1=1 w1=3*2-2*3=0 w2=3*2-2*3=0

Рис. 2.

w3=3*2-2*3=0

w=w0+w1+w2+w3=1+0+0+0=1

Данный механизм является рациональным: у него нет избыточных связей.

У него: 7 подвизных звеньев и 3 неподвижные

2. Кинематическое анализ плоского механизма

2.1 План положений

Для построения кинематической схемы исследуемого механизма выбираем масштаб длин ??i:

По горизонтали:

По вертикали:

;

-реальный размер;

- масштаб плана положений;

i=116*0,003=0,35м;

Строим механизм в заданном положении.

кинематический эвольвентный зубчатый зацепление

2.2 План скоростей механизма

Механизм 1 класса - кривошип ОА связан со стойкой вращательной парой и совершает равномерное вращение вокруг центра О - угловая скорость кривошипа ОА определяется через частоту вращения n [об/мин] по формуле:

щ1 = рn/30 = 3,14·320/30 = 3,5 рад/с.

Скорость точки А1 начального звена:

VA1 = VA2 = щ1 · lOA = 3,5 · 0,15 = 0,525 м/с

Направлен вектор VA1 перпендикулярно ОА в сторону угловой скорости щ1.

Выбираем ??v - масштаб построения плана скоростей.

Пусть вектору скорости соответствует отрезок ра1 = 50 мм, где точка р - начало построения плана скоростей - полюс плана скоростей.

Тогда масштаб построения плана скоростей:

??v = ра1 /VA1 = 0,525 /50= 0,0105

Строим план скоростей.

Отложим от полюса р отрезок ра1 в направлении скорости .

, т.к. звенья 1 и 2 связаны вращательной кинематической парой, а , т.к. звенья 2 и 3 связаны поступательной кинематической парой. Для точки А3 согласно II-ому способу разложения движения:

Снимем с плана скоростей отрезок : ва=62 мм, рв=19мм;

Замеряем отрезки на плане скоростей и вычисляем модули скоростей:

0,0945 м/с

Определим

=0,88рад

АС=АВ+ВС=0,58+0,23=0,81м/с

Рассмотрим зв 4.

Скорость точки Е получается построение из полюса Е и стойки 9:

д

Снимем с плана скоростей отрезок :pe=368,8мм ce=338,8мм

3,5 м/с

Определим угловую скорость

=6,5рад

Звено5 определяем скорость точки D с помощью полюса Е и полюса С

Снимем с плана скоростей: ed=377,3мм cd=154,7мм

1,4 м/с

Определим

Звено 6 точку Н мы определяем через полюс D и стойку 10

Снимем с плана скоростей: hd=24мм ph=219 мм

,3 м/с

Определим угловую скорость звена

6 =0,71рад

2.3 План ускорений механизма

Звено1.

Механизм 1 класса - кривошип ОА связан со стойкой вращательной парой и равномерно вращается вокруг центра О.

- Полюс плана ускорений

Принимаем:

= 50мм

Выбираем масштаб ускорений ??а - масштаб построения плана ускорений. Пусть вектору ускорения , соответствует отрезок ра1 = 50 мм. Тогда масштаб ускорений:

??=

Звено 2. Рычаговый кривошип

Модули:

Снимем с плана ускорений ф=13,4 мм

Модуль:

Снимем с плана ускорений

3вено 4 : Е полюс С

Стойка 9

Модули:

Снимем с плана ускорений:

Звено 5 D Полюс С

Полюс Е

Снимем с плана ускорений

Звено 7 H полюс D

Стойка 10

Кориолисово ускорение, вернее отрезок, изображающий его на плане ускорений, определяем по формуле:

,

3. Синтез эвольвентного зубчатого зацепления

Определим основные параметры зацепления.

Передаточное отношение:

u1,2 = nВЩ/ nВД = 450/320 = 1,4

Число зубьев ведомого колеса:

Z2 = d2/m = 300/8 = 38;

Где

d2 = m Z2 = 8•38 = 304 мм - диаметр делительной окружности ведомого колеса.

Число зубьев ведущего колеса:

Z1 = Z2/ u1,2 = 38/1,4 = 27

Диаметр делительной окружности ведущего колеса:

d1 = m Z1 = 8•27 = 216 мм.

Диаметры окружностей вершин зубьев:

1 = m (Z1 + 2) = 8•(27 + 2) = 232 мм;

2 = m (Z2 + 2) = 8•(38 + 2) = 320 мм

Диаметры окружностей впадин:

df1 = m (Z1 - 2,5) = 8•(27 - 2,5) = 196 мм;

df2 = m (Z2 - 2,5) = 8•(38 - 2,5) = 320 мм

Высота головки зуба:

ha = ha*m = 1•8 = 8 мм.

Высота ножки зуба:

hf = (ha* + c*)m = (1 + 0,25)•8 = 10 мм.

Шаг зацепления по делительной окружности:

р = рm = 3,14•8 = 25,1 мм.

Толщина зуба s и ширина впадины е по делительной окружности:

s = e = p/2 = 25,1/2 = 12,56 мм.

Радиус сопряжения зуба с окружностью впадин:

Межосевое расстояние:

а = О1О2 = 0,5m(z1 + z2) =d1+d2/2=216+304/2= 260 мм.

Проведем построение эвольвентного зубчатого зацепления.

Проводим линию центров колес.

Отложим на линии центров межосевое расстояние.

Из центров колес проводим делительные окружности. Эти окружности касаются друг друга в точке Р, лежащей на линии центров и называемой полюсом зацепления.

Проводим окружности вершин и окружности впадин каждого колеса.

Через полюс Р проводим касательную (t-t) к делительным окружностям перпендикулярно к линии центров колес.

Через полюс Р под углом б (угол зацепления) проводим линию зацепления n-n. Наклон линии зацепления зависит от направления вращения колес.

Из центров колес опустим перпендикуляры О1М и О2N к линии зацепления.

Проведем основные окружности с диаметрами

dO1=2O1M и dO2=2O2N.

На основных окружностях строим эвольвенты - кривые, формирующие профиль каждого зуба колес зацепления. Отметим на основной окружности точку О - начало эвольвенты, от нее откладываем по основной окружности несколько равных дуг 0-1; 1-2; 2-3 и так далее длиной 8-10 мм. Через полученные точки проводим касательные к основной окружности и на каждой касательной откладываем столько дуг, сколько размещается от точки касания до корня эвольвенты. Полученные на касательных линиях точки соединяем плавной кривой - эвольвентой.

Полученная таким образом кривая является профилем зуба колеса.

По делительным окружностям размечаем шаг зацепления и откладываем толщину зубьев S и ширину впадины е. Вычерчиваем профили 3-4 зубьев каждого колеса.

Определим коэффициент перекрытия колес по формуле:

е = СД/(р(cosб)) = 38/(25,12·cos20) = 1,61,

где СД - активный участок линии зацепления.

Точка С (начало участка) - точка пересечения окружности вершин ведомого колеса с линией зацепления n-n, точка Д (конец участка) - точка пересечения окружности вершин ведущего колеса с линией зацепления.

Список использованной литературы

Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. М.: Наука, 1988г.

2. Кореняко А.С. и др. Курсовое проектирование по теории механизмов и механике машин. К.: Вища школа, 1970г.

3. Сильвестров В.М. Методическая разработка для выполнения курсового проекта по курсу «Теория механизмов и машин». М.: Изд-во МГИУ, 1979г.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Структурное исследование плоского механизма и выполнение анализа кинематических пар. Разделение механизма на структурные группы Ассура. Масштаб построения плана скоростей. Определение кориолисова ускорения. Синтез эвольвентного зубчатого зацепления.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 20.04.2013

  • Определение наименьшего числа зубьев. Исследование шарнирно-рычажного механизма. Расчет скоростей и угловых ускорений звеньев механизма. Определение усилий в кинематических парах. Исследование кривошипно-ползунного механизма. Построение схем и графиков.

    курсовая работа [126,8 K], добавлен 25.07.2013

  • Синтез и анализ стержневого и зубчатого механизмов. Кинематическое исследование стержневого механизма, его силовой анализ для заданного положения. Синтез зубчатого зацепления и редуктора. Проверка качества зубьев. Построение эвольвентного зацепления.

    курсовая работа [996,2 K], добавлен 07.07.2013

  • Проектирование кинематической схемы рычажного механизма. Построение планов его положения, скоростей и ускорения. Расчет ведущего звена. Синтез зубчатого механизма. Параметры инструментальной рейки. Порядок вычерчивания зацепления 2-х зубчатых колес.

    курсовая работа [901,6 K], добавлен 14.04.2014

  • Структурное и кинематическое исследование механизма: описание схемы; построение планов скоростей. Определение реакций в кинематических парах; силовой расчет ведущего звена методом Н.Е. Жуковского. Синтез зубчатого зацепления и кулачкового механизма.

    курсовая работа [221,8 K], добавлен 09.05.2011

  • Кинематический и силовой анализ рычажного механизма. Построение плана положений, скоростей и ускорений. Приведение масс машинного агрегата. Расчет основных параметров зубчатого зацепления. Определение передаточных отношений. Синтез кулачкового механизма.

    курсовая работа [1,0 M], добавлен 10.04.2019

  • Синтез и расчёт кулисного механизма, построение и расчёт зубчатого зацепления и кулачкового механизма. Силовой анализ рычажного механизма. Проектирование зубчатого зацепления. Синтез планетарного редуктора. Масштабный коэффициент времени и ускорения.

    курсовая работа [474,4 K], добавлен 30.08.2010

  • Постановка задач проекта. Синтез кинематической схемы механизма. Синтез рычажного механизма. Синтез кулачкового механизма. Синтез зубчатого механизма. Кинематический анализ механизма. Динамический анализ механизма. Оптимизация параметров механизма.

    курсовая работа [142,8 K], добавлен 01.09.2010

  • Описание установки "привод дорожного велосипеда". Синтез эвольвентного зубчатого зацепления и алгоритм расчета. Построение эвольвентной зубчатой передачи. Определение закона движения механизма и силовой расчет. Динамическое исследование механизма.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 11.01.2009

  • Структурное и кинематическое исследование механизмов бензомоторной пилы. Проектирование кинематической схемы планетарного редуктора. Описание схемы зубчатого механизма с планетарной ступенью, анализ данных для расчета внешнего эвольвентного зацепления.

    курсовая работа [228,4 K], добавлен 23.03.2016

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.