3.1. Исходные данные и постановка задачи

1. Схема механизма - двухрядный планетарный редуктор со смешанными зацеплениями.

2. Все колеса имеют одинаковый модуль мм;

3. Передаточное отношение планетарного редуктора 16 (передаточное отношение идет от колеса к водилу);

4. Число сателлитов планетарного редуктора ;

Постановка задачи:

1. Подобрать числа зубьев планетарного редуктора, удовлетворяющие всем условиям многосаттелитных редукторов.

2. Построить планетарный редуктор в двух проекциях и проверить графически передаточное отношение.

3.2 Условия, накладываемые на многосаттелитные планетарные редукторы

1. Формула Виллиса:

,

2. Условие соосности:

3. Условие сборки:

4. Условие соседства (совместности):

5. Отсутствие подреза:

3.3 Подбор чисел зубьев планетарного редуктора

1. Условие сборки:

; , любое целое число, большее 17.

6. Формула Виллиса:

(1)

Из выражений (1) следует, что:

При подборе чисел зубьев учитываем следующие ограничения:

1. Формула Виллиса:

2. Условие соосности:

3. Условие сборки:

4. Условие соседства (совместности):

5. Отсутствие подреза:

3.4. Построение планетарного редуктора и проверка передаточного отношения

Колеса нулевые, передача нулевая.

1. Расчет радиусов колес планетарного редуктора:

,

где - радиус i^ого колеса редуктора,

- модуль.

2. Построение схемы планетарного редуктора в масштабе

3. Проверка передаточного отношения (графически).

Для построения прямой распределения скоростей точек звена необходимо знать скорости двух точек. Для звена 1 это точки О и А; ось О неподвижна и скорость ее равна нулю. Скорость точки А: . . Следовательно, . Вектор скорости точки А изображают отрезком , где =38,4мм. Следовательно, масштаб скорости .

Из мцс (точка В) проводим линию к концу вектора АА'. Получаем треугольник распределение скоростей. Замеряем отрезок СС'=9,6мм. Делим на масштаб, получаем скорость Vc=0,48м/с. Находим угловую скорость водила: . Следовательно передаточное отношение
U_1в = , что совпадает с условием.

Выводы

1. В результате расчета подобраны числа зубьев колес планетарного редуктора , удовлетворяющие условиям сборки, соосности, соседства и отсутствия подреза.

2. Передаточное отношение проверено графически.

4. Проектирование кулачкового механизма

4.1 Исходные данные и постановка задачи.

Исходные данные:

Структурная схема кулачкового механизма: центральный кулачковый механизм с толкателем-штангой.

-

-

Определение : =>

Постановка задачи:

· Определить минимальный радиус центрового профиля.

· Выбрать радиус ролика.

· Спрофилировать кулачок.

· Проверить выполнение передаточных функций.

4.2 Построение кинематических диаграмм.

Определим масштаб:

Строим диаграмму ускорений в произвольном масштабе.

Диаграмму скоростей получим путём графического интегрирования диаграммы скоростей. Диаграмму перемещений получим путём графического интегрирования диаграммы скоростей.

Принимаем .

Получим масштабы всех трёх диаграмм:

4.3 Построение вспомогательной диаграммы

Выбираем прямоугольную систему координат . По оси ординат откладываем перемещение толкателя, а по оси абсцисс - отрезки передаточных функций в масштабе .

Определяем область возможных решений для положения центра вращения кулачка, проведя к крайним точкам диаграммы два луча под углами к векторам скоростей толкателя. Если центр кулачка взять в точке пересечения этих лучей, то расстояние от этой точки до нулевого положения на диаграмме будет минимальным нулевым теоретическим радиусом, при котором в любом положении механизма угол давления будет меньше допустимого.

Определим минимальный радиус центрового профиля:

Выбираем для того чтобы профиль кулачка получился более гладким.

4.4 Профилирование кулачка: используется метод обращенного движения.

В соответствие с этим методом всему механизму сообщается движение с угловой скоростью кулачка, направленной в обратную относительно сторону.

Порядок профилирования для данного расчета:

· Из центра О провести окружность радиуса в масштабе .

· Отложить угол рабочего профиля и разделить его на части также как и на кинематических диаграммах в направлении .

· Через точки 0,1,2 и т. д. провести лучи из центра кулачка О, которые в обращенном движении изображают положения толкателя.

· От точек 0,1,2 и т. д. на лучах отложить соответствующие перемещения толкателя и полученные точки соответственно обозначить 0',1',2' и т. д.

· Соединить плавной кривой точки 0',1',2' и т. д. и получить теоретический (центровой) профиль кулачка.

· Выбрать радиус ролика и конструктивный (практический) профиль получить равноотстоящим от теоретического профиля на величину радиуса ролика в масштабе .

4.5 Проверка передаточных функций

Передаточные функции кулачкового механизма получаем с планов скоростей и ускорений, построенных в вынужденном масштабе для заменяющего механизма.

Построение заменяющего механизма:

· Взять положение механизма, в котором нет характерных точек (для данного расчета выбрано положение 3) и точку на теоретическом профиле в данном положении обозначить В;

· Радиусом 20 мм в точке В сделать засечки слева и справа на теоретическом контуре и провести хорды для получившихся дуг;

· Через середины хорд провести перпендикуляры к ним, точку пересечения перпендикуляров обозначить А и соединить ее звеньями с точками В и О;

· В точки В и А поместить низшие кинематические пары, в точку О поместить стойку.

Полученный кривошипно-шатунный механизм является заменяющим для кулачкового механизма в выбранном положении. Передаточные функции обоих механизмов совпадают.

Строим план скоростей в вынужденном масштабе:

Строим план ускорений в вынужденном масштабе:

Определение погрешностей:

Выводы

· Построены кинематические диаграммы: , , .

· Определён минимальный радиус центрового профиля:

· Выбран радиус ролика:

· Построен профиль кулачка.

· Проверены передаточные функции.

Погрешность в построении: