Рефетека.ру / Промышленность и пр-во

Курсовая работа: Синтез и анализ рычажного механизма

Содержание


Введение

1. Синтез и анализ рычажного механизма

1.1 Структурный анализ механизма

1.2 Определение скоростей

1.3 Значения скоростей из плана скоростей

1.4 Определение ускорений

1.5 Диаграммы движения выходного звена

1.6 Определение угловых скоростей и ускорений

1.7 Скорости и ускорения центров масс

1.8 Аналитический метод расчёта

1.8.1 Расчёт скоростей и ускорений на ЭВМ

2. Силовой анализ рычажного механизма

2.1 Силы тяжести и силы инерции

2.2 Расчёт диады 4-5

2.3 Расчёт диады 2-3

2.4 Расчёт кривошипа

2.5 Рычаг Жуковского

2.6 Определение мощностей

2.7 Определение кинетической энергии механизма

2.7.1 Расчёт сил инерции на ЭВМ

3. Проектирование зубчатого зацепления. Синтез планетарного редуктора

3.1 Геометрический расчет равносмещенного зубчатого зацепления

3.2 Синтез планетарного редуктора

3.3 Определение частот вращения аналитическим методом

4. Синтез и анализ кулачкового механизма

4.1 Диаграмма движения толкателя

4.2 Масштабный коэффициент времени

4.3 Масштабный коэффициент ускорения

4.4 Максимальные значения скорости, ускорения толкателя

Список использованных источников

Введение


В механизмах привода поперечно строгальных станков используется механизм, обеспечивающий главное возвратно-поступательное движение резания. Основная масса механизмов использующихся в данных станках это кулисные механизмы. Они обеспечивают заданную скорость рабочего хода и повышенную скорость холостого хода. Расчёт и проектирование данных механизмов является важным этапом в образовании инженера.

В курсе предмета "Теория машин, механизмов и манипуляторов" получаются навыки расчёта механизмов машин. Комплексным подходом к закреплению полученных знаний является выполнение курсового проекта по данному курсу. В курсовом проекте осуществляется синтез и расчёт кулисного механизма, построение и расчёт зубчатого зацепления и кулачкового механизма. При выполнении работы используются все знания, полученные за курс предмета.

1. Синтез и анализ рычажного механизма


Исходные данные:

Ход ползуна: Н= 430 мм;

Коэффициент производительности: К=1,46;

Межосевое расстояние: О1О2 = 320 мм;

Сила полезного сопротивления: Qпс = 1550 Н;

Частота вращения кривошипа: nкр= 100 мин - 1;

Схема механизма (Рис.1).


Синтез и анализ рычажного механизма

Рис.1 - Схема механизма


1.1 Структурный анализ механизма


Механизм состоит из пяти звеньев: кривошипа - 1, камней- 2,4, кулисы - 3, и ползуна - 5.

Звенья образуют семь кинематических пар: четыре вращательных (А, С, О1, О2), три поступательных (А|, С|, В).

Степень подвижности механизма:


Синтез и анализ рычажного механизма


где n - число подвижных звеньев, n = 5;

р1 - число одноподвижных кинематических пар, р1 = 7;

р2 - число двуподвижных кинематических пар, р2 = 0.

Разложение механизма на структурные группы Ассура:


Синтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизма D 5 B, B’

Синтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизма

4


II2(4,5) – группа Ассура 2 – го класса, 2 – го порядка, W=0.

Синтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма 2

A A’


Синтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизма O2 3

Синтез и анализ рычажного механизма

II2(2,3) – группа Ассура 2 – го класса, 2 – го порядка, W=0.


Синтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизма 1

Синтез и анализ рычажного механизма

w

Синтез и анализ рычажного механизма O1

Синтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизма


I (0,1) - механизм 1 - го класса, W=1.

Формула строения механизма: I (0,1) →II2 (3,4) →II2 (4,5).

Механизм 2 - го класса, 2 - го порядка.

Определение недостающих размеров механизма

Неизвестные размеры кривошипа и кулисы определяем в крайних положениях механизма. Крайними положениями являются положения, в которых кулиса касается кривошипной окружности.

Угол размаха кулисы:


Синтез и анализ рычажного механизма.


Длина кривошипа:


Синтез и анализ рычажного механизма


Длина кулисы:


Синтез и анализ рычажного механизма


Строим план механизма в 3-м положении, приняв за начало отсчёта крайнее положение, соответствующее началу рабочего хода механизма.

Масштабный коэффициент длин Кl:


Синтез и анализ рычажного механизма

1.2 Определение скоростей


Расчёт скоростей выполняется для третьего положения.

Частота вращения кривошипа: nкр = 100 мин-1.

Угловая скорость кривошипа:


Синтез и анализ рычажного механизма


где ω1 - угловая скорость кривошипа, рад/с.

Скорость точки А:


Синтез и анализ рычажного механизма


Масштабный коэффициент скоростей:


Синтез и анализ рычажного механизма


Из системы векторных уравнений определяем скорость точки Синтез и анализ рычажного механизма:


Синтез и анализ рычажного механизма


1.3 Значения скоростей из плана скоростей


Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма


Скорость точки кулисы В| определяем по свойству подобия:


Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма


Из системы векторных уравнений определяем скорость точки В:


Синтез и анализ рычажного механизма


Значения скоростей из плана скоростей


Синтез и анализ рычажного механизма, Синтез и анализ рычажного механизма


1.4 Определение ускорений


Расчёт ускорений выполняется для третьего положения.

Ускорение точки А кривошипа:


Синтез и анализ рычажного механизма


Масштабный коэффициент ускорений:


Синтез и анализ рычажного механизма


Пересчётный коэффициент:


Синтез и анализ рычажного механизма


Из системы векторных уравнений определяем ускорение точки Синтез и анализ рычажного механизма кулисы:


Синтез и анализ рычажного механизма


Расчёт кориолисового и нормального ускорений:


Синтез и анализ рычажного механизма


Вектора кориолисового и нормального ускорений на плане ускорений:


Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма


Значения ускорений точки Синтез и анализ рычажного механизма на плане ускорений:


Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма


Ускорение точки кулисы В определяем по свойству подобия:


Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма


Система уравнений ускорения точки В, соединяющей 4 и 5 звено:


Синтез и анализ рычажного механизма


Определяем кориолисово ускорение:


Синтез и анализ рычажного механизма


Вектор кориолисового ускорения на плане ускорений:


Синтез и анализ рычажного механизма


Значение ускорения точки В на плане ускорений:


Синтез и анализ рычажного механизма


1.5 Диаграммы движения выходного звена


Диаграмма перемещения S-t строится, используя полученную из плана механизма траекторию движения точки В.

Масштабные коэффициенты диаграмм:


Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма


1.6 Определение угловых скоростей и ускорений


Угловые скорости и ускорения звеньев механизма определяем в 3-ем положении.

Угловые скорости:


Синтез и анализ рычажного механизма


Угловые ускорения:


Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма


Относительные угловые скорости:


Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма

1.7 Скорости и ускорения центров масс


Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма

Рис. 2 – Расчётная схема механизма


1.8 Аналитический метод расчёта


Кулисный механизм состоит из звеньев: кривошипа 1, кулисного камня 2, кулисы 3 и стойки.

Положение точки А определяется уравнениями:


Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма


Угол размаха кулисы можно определить по уравнению:


Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма


Скорость точки А1, принадлежащей кривошипу 1 равна:


Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма


Скорость точки А3, принадлежащей кривошипу 3 равна:


Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма


Расстояние AB:


Синтез и анализ рычажного механизма (5)

Синтез и анализ рычажного механизма


Угловая скорость кулисы:


Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма


Продифференцируем уравнение (6) по времени:


Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизма

Рис.3 – Расчетная схема кулисного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма

Положение точки А ползуна:


Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма


Ход ползуна из первого крайнего положения:


Синтез и анализ рычажного механизма, Синтез и анализ рычажного механизма


Дифференцируем:


Синтез и анализ рычажного механизма


Дифференцируем:


Синтез и анализ рычажного механизма; Синтез и анализ рычажного механизма


1.8.1 Расчёт скоростей и ускорений на ЭВМ

Kulis ()

Const H = 0.430

Const L0 = 0.16

Const L1 =0.092

Const a = 0.27

Const Wl = 10,67

i = 2

For fl = 18 * 3.14/180 To 378 * 3.14 /180 Step 30 * 3.14 /180

Cosf3 = L1 * cos (fl) / ( ( (LI ^ 2 + L0 * LI * sin (fl)) ^ (1/2))

U31 = (cosf3 ^ 2) * (LI ^ 2 + L0 * LI * sin (fl)) / (LI ^ 2 * (cos (fl) ^ 2))

T = (LI ^ 2) + L0 * LI * sin (fl)

Q = (LI ^ 2) + (L0 ^ 2) + 2 * L0 * LI * sin (fl)

w3 = Wl * (T / Q)

up31= (L0*LI*cos (fl) * (L0^2 - LI^2)) / ( ( (L0^2) - (LI^2) + 2*L0*LI*sin (fl)) ^2)

e3= (Wl ^2) *up31

sinf3 = (L0 + LI * sin (fl)) / ( (LO ^ 2 + LI ^ 2 +2*LO*L1 * sin (fl)) ^ (1/2))

u53= (a/ (sinf3^2))

vb = w3 * u53

Worksheets (1). Cells (3, I + 1). Value = CDbl (Format (vb, "Fixed"))

Up53 = (2 *a * cosf3) / (sinf3 ^ 3)

Ab = (w3 ^ 2) * up53 + e3 * u53

Worksheets (l). Cells (8,1 + 1). Value = CDbl (Forrnat (ab, "Fixed"))

Worksheets (l). Cells (2, i). Value - 1 - 2

Worksheets (l). Cells (7, i). Value = 1-2

I = I + 1

Next fl

Worksheets (l). Cells (2, l). Value = "Vb, м/c"

Worksheets (l). Cells (3,1). Value = "Аналитические"

Worksheets (l). Cells (4,1). Value = "Графические"

Worksheets (l). Cells (7, l). Value = "ab, м/c"

Worksheets (l). Cells (8,1). Value = " Аналитические "

Worksheets (l). Cells (9, l). Value = "Графические"

Worksheets (l). Cells (l,

1). Value = "Taблица1"

Worksheets (l). Cells (l,

5). Value - "Значения скоростей Vb, м/с"

Worksheets (l). Cells (6, l). Value = "Taблица 2"

Worksheets (l). Cells (6,5). Value = "Значения ускорений ab, м/с2"

End Sub


Таблица 1.3 - Значения скоростей

Скорости Величина скорости, м/с

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Расчётные 0 0,79 1,29 1,73 1,7 1,23 0,81 0,09 -0,96 -2,29 -2,35 -1,29 0
Графические


1,75









Таблица 1.4 - Значения ускорений

Ускорения Величина ускорения, м/с^2

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Расчётные 12,06 5,06 2,91 2,47 -0,83 -2,79 -5,49 -8,7 -12,12 -10,83 7,41 11,96 12,6
Графические


2,5








Синтез и анализ рычажного механизма; Синтез и анализ рычажного механизма


Диаграммы скоростей и ускорений:


Синтез и анализ рычажного механизма

Рис.4 - Диаграмма скоростей


Синтез и анализ рычажного механизма

Рис.5 - Диаграмма ускорений


2. Силовой анализ рычажного механизма


Исходные данные:

Масса кулисы m3=20 кг;

Масса ползуна m5=52 кг;

Сила полезного сопротивления Qпс=1550 Н.

Схема механизма (Рис.6).


Синтез и анализ рычажного механизма

Рис.6 - Расчётная схема механизма


2.1 Силы тяжести и силы инерции


Силы тяжести:

Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма

Силы инерции:

Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма


2.2 Расчёт диады 4-5


Выделяем из механизма диаду 4,5. Нагружаем её силами Q, U5, G5 и реакциями R50, R43.

Под действием этих сил диада 4,5 находится в равновесии.

Уравнение равновесия диады 4,5:


Синтез и анализ рычажного механизма; Синтез и анализ рычажного механизма


Анализ уравнения:

Q=1550H;

U5=130H;

G5=510,12Н.

Уравнение содержит две неизвестные, поэтому графически оно решается.

Выбираем масштабный коэффициент сил:


Синтез и анализ рычажного механизма


Вектора сил на плане сил:


Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма


Значение сил на плане сил:


Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма Синтез и анализ рычажного механизма Синтез и анализ рычажного механизма; Синтез и анализ рычажного механизма


2.3 Расчёт диады 2-3


Выделяем из механизма диаду 2,3. Нагружаем её силами G3, U3 и реакциями R34 = - R43, R21, R30.

Под действием этих сил диада 2,3 находится в равновесии.

Уравнение равновесия диады 2,3:


Синтез и анализ рычажного механизма


Анализ уравнения:

G3 = 196,2 H;

U3 = 25 H;

R34 = 1680 Н.

Уравнение содержит три неизвестные, поэтому составляем дополнительно уравнение моментов сил относительно точки O2 и находим силу R21:


Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма


Выбираем масштабный коэффициент сил:


Синтез и анализ рычажного механизма


Вектора сил на плане сил:


Синтез и анализ рычажного механизма, Синтез и анализ рычажного механизма


Значение силы на плане сил:


Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма Синтез и анализ рычажного механизма Синтез и анализ рычажного механизма; Синтез и анализ рычажного механизма


2.4 Расчёт кривошипа


Уравнение равновесия кривошипа


Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма


Реакция R12 известна и равна по величине, но противоположна по направлению реакции R21.

Уравнение имеет 2 неизвестные.

Выбираем масштабный коэффициент сил:


Синтез и анализ рычажного механизма


Значения сил на плане сил:


Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма


2.5 Рычаг Жуковского


Строим повёрнутый на 900 план скоростей, прикладываем к нему все внешние силы, действующие на механизм.

Уравнение моментов относительно полюса Pv и определяем Pу:


Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма


Погрешность расчёта силы Ру:


Синтез и анализ рычажного механизма


2.6 Определение мощностей


Потери мощности в кинематических парах:


Синтез и анализ рычажного механизма


Потери мощности на трение во вращательных парах:


Синтез и анализ рычажного механизма


где Синтез и анализ рычажного механизма - коэффициент

Синтез и анализ рычажного механизма - реакция во вращательной паре,

Синтез и анализ рычажного механизма - радиус цапф.


Синтез и анализ рычажного механизма


Суммарная мощность трения


Синтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизма


Мгновенно потребляемая мощность


Синтез и анализ рычажного механизма


Мощность привода, затрачиваемая на преодоление полезной нагрузки.


Синтез и анализ рычажного механизма


2.7 Определение кинетической энергии механизма


Кинетическая энергия механизма равна сумме кинетических энергий входящих в нСинтез и анализ рычажного механизмаего массивных звеньев.


Синтез и анализ рычажного механизма Синтез и анализ рычажного механизма


Приведенный момент инерции


Синтез и анализ рычажного механизма


2.7.1 Расчёт сил инерции на ЭВМ


Синтез и анализ рычажного механизма

Sub Kulis 2 ()

Const H = 0.430

Const L0 = 0.16

Const L1 =0.092

Const a = 0.27

Const m = 0.27

Const Wl = 10,67

i = 2

For fl = 18 * 3.14/180 To 378 * 3.14 /180 Step 30 * 3.14 /180

Cosf3 = L1 * cos (fl) / ( ( (LI ^ 2 + L0 * LI * sin (fl)) ^ (1/2))

U31 = (cosf3 ^ 2) * (LI ^ 2 + L0 * LI * sin (fl)) / (LI ^ 2 * (cos (fl) ^ 2))

T = (LI ^ 2) + L0 * LI * sin (fl)

Q = (LI ^ 2) + (L0 ^ 2) + 2 * L0 * LI * sin (fl)

w3 = Wl * (T / Q)

up31= (L0*LI*cos (fl) * (L0^2 - LI^2)) / ( ( (L0^2) - (LI^2) + 2*L0*LI*sin (fl)) ^2)

e3= (Wl ^2) *up31

sinf3 = (L0 + LI * sin (fl)) / ( (LO ^ 2 + LI ^ 2 +2*LO*L1 * sin (fl)) ^ (1/2))

Up53 = (2 *a * cosf3) / (sinf3 ^ 3)

Ab = (w3 ^ 2) * up53 + e3 * u53

Ub = (Ab * m) /2

Worksheets (l). Cells (8,1 + 1). Value = CDbl (Format (Ub, "Fixed"))

Worksheets (l). Cells (2, i). Value - 1 - 2

I = I + 1

Next fl

Worksheets (l). Cells (2, l). Value = "Ub, H"

Worksheets (l). Cells (l,

1). Value = "Taблица1"

Worksheets (l). Cells (l,

5). Value - "Значения сил инерции Ub, м/с"

End Sub


Таблица 1.5 - Значение сил инерции кулисы 3.

Величина силы инерции, Н
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
120, б 50,6 29,1 24,7 -8,3 -27,9 -54,9 -87 -121,2 -108,3 74,1 119,6 126

Таблица 1.6 - Значение сил инерции кривошипа 5.

Величина силы инерции, Н
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
606 188,1 82,9 81,3 -18,3 -129,4 -281 -514,1 -560,1 -436,9 254,8 607,7 606

Синтез и анализ рычажного механизма

Рис.6 - Диаграмма сил инерции кулисы 3.


Синтез и анализ рычажного механизма

Рис.7 - Диаграмма сил инерции ползуна 5.

3. Проектирование зубчатого зацепления. Синтез планетарного редуктора


3.1 Геометрический расчет равносмещенного зубчатого зацепления


Исходные данные:

Число зубьев на шестерне Синтез и анализ рычажного механизма

Число зубьев на колесе Синтез и анализ рычажного механизма

Модуль Синтез и анализ рычажного механизма

Угол профиля рейки Синтез и анализ рычажного механизма

Коэффициент высоты головки зуба Синтез и анализ рычажного механизма

Коэффициент радиального зазора Синтез и анализ рычажного механизма

Суммарное число зубьев колес Синтез и анализ рычажного механизма

Поскольку Синтез и анализ рычажного механизма, то проектируем равносмещенное зубчатое зацепление. Коэффициент смещение


Синтез и анализ рычажного механизма


Угол зацепления Синтез и анализ рычажного механизма

Делительное межосевое расстояние


Синтез и анализ рычажного механизма


Начальное межосевое расстояние: Синтез и анализ рычажного механизма

Высота зуба: Синтез и анализ рычажного механизма

Высота головки зуба


Синтез и анализ рычажного механизма


Высота ножки зуба


Синтез и анализ рычажного механизма


Делительный диаметр


Синтез и анализ рычажного механизма


Осевой диаметр


Синтез и анализ рычажного механизма


Диаметр вершин


Синтез и анализ рычажного механизма


Диаметр впадин


Синтез и анализ рычажного механизма


Толщина зуба по делительному диаметру


Синтез и анализ рычажного механизма


Делительный шаг: Синтез и анализ рычажного механизма

Шаг по основной окружности: Синтез и анализ рычажного механизма

Радиус галтели: Синтез и анализ рычажного механизма

Коэффициент перекрытия:


Синтез и анализ рычажного механизма


Погрешность определения коэффициента зацепления:


Синтез и анализ рычажного механизма


где ab и p находим из чертежа картины зацепления.

1. Масштабный коэффициент построения картины зацепления.


Синтез и анализ рычажного механизма


3.2 Синтез планетарного редуктора


Исходные данные:

Модуль Синтез и анализ рычажного механизма

Частота вращения вала двигателя Синтез и анализ рычажного механизма

Частота вращения кривошипа Синтез и анализ рычажного механизма

Числа зубьев Синтез и анализ рычажного механизма

Знак передаточного отношения - минус

Номер схемы редуктора Синтез и анализ рычажного механизма (рис.8).


Синтез и анализ рычажного механизма

Рис.8 - Редуктор


Передаточное отношение простой передачи


Синтез и анализ рычажного механизма


Общее передаточное отношение редуктора


Синтез и анализ рычажного механизма


Передаточное отношение планетарной передачи


Синтез и анализ рычажного механизма


Формула Виллиса для планетарной передачи


Синтез и анализ рычажного механизма


5. Передаточное отношение обращенного механизма, выраженное в числах зубьев.


Синтез и анализ рычажного механизма


Представим полученное отношение в виде


Синтез и анализ рычажного механизма


6. Подбор чисел зубьев

Выбираем числа зубьев: Синтез и анализ рычажного механизма

7. Условие соосности


Синтез и анализ рычажного механизма


Условие соосности выполнено

8. Делительные диаметры


Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма, Синтез и анализ рычажного механизма


9. Угловая скорость вала двигателя


Синтез и анализ рычажного механизма


10. Линейная скорость точки A колеса z1


Синтез и анализ рычажного механизма


11. Масштабный коэффициент Kv


Синтез и анализ рычажного механизма


12. Масштабный коэффициент построения плана редуктора


Синтез и анализ рычажного механизма


3.3 Определение частот вращения аналитическим методом


1. Определение частот вращения аналитическим методом.


Синтез и анализ рычажного механизма откуда Синтез и анализ рычажного механизма


Знак плюс показывает, что водило вращается в одном направлении с валом


Синтез и анализ рычажного механизма


2. Определение частот вращения графическим методом.

Масштабный коэффициент плана частот вращения


Синтез и анализ рычажного механизма


Частоты вращения, полученные графическим способом.


Синтез и анализ рычажного механизма


Определение погрешностей:


Синтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизма


Private Sub CommandButtonl_Click ()

Dim zl, z2, m, ha, C, z5, z6, xl, x2, aw, a, h, hal, ha2, hfl, hf2, dl, d2, dal, da2, dBl, dB2, dfl, df2, SI, S2, P, PB, rf, q As Double zl=CDbl (TextBoxl. Value)

z2 = CDbl (TextBox2. Value) m = CDbl (TextBox3. Value)

ha = CDbl (TextBox4. Value) c = CDbl (TextBox5. Value)

q = CDbl (TextBox6. Value)

ListBoxl. Clear

ListBoxl. Addltem ("Начало отсчета")

ListBoxl. Addltem ("zl=" & zl)

ListBoxl. Addltem ("z2=" & z2)

ListBoxl. Addltem ("m=" & m)

ListBoxl. Addltem ("ha*=" & ha)

ListBoxl. Addltem ("C*=" & C) q = (q* 3.14) /180

ListBoxl. Addltem ("угол-' & q) xl= (17-zl) /17

ListBoxl. Addltem ("xl=" & xl) x2 = - xl

ListBoxl. Addltem ("x2=" & x2) a = m* (zl +z2) /2

ListBoxl. Addltem ("a=" & a) aw=a

ListBoxl. Addltem ("aw=" & aw) h=2.25*m

ListBoxl. Addltem ("h=" & h) ha1=m* (ha+x1)

ListBoxl. Addltem ("ha1=" &ha1) ha2=m* (ha+x2)

ListBoxl. Addltem ("ha2=" &ha2) hf1=m* (ha+c-x1)

ListBoxl. Addltem ("hf1=" &hf1) hf2=m* (ha+c-x2)

ListBoxl. Addltem ("hf2=" &hf2) d1=m*z1

ListBoxl. Addltem ("d1=" &d1) d2=m*z2

ListBoxl. Addltem ("d2=" &d2) dw1=d1

ListBoxl. Addltem ("dw1=" &dw1) dw2 = d2

ListBoxl. Addltem ("dw2=" & dw2) dal =dl +2*hal

ListBoxl. Addltem ("dal=" & dal) da2 - d2 + 2 * ha2

ListBoxLAddltem ("da2=" & da2) dfl = dl - 2 * hfl

ListBoxLAddltem ("dfl=" & dfl) df2 = d2-2*hf2

ListBoxLAddltem ("hf2=" & hЈ2) dBl=dl*Cos (q)

ListBoxLAddltem ("dBl=" & dBl) dB2 = d2 * Cos (q)

ListBoxLAddltem ("dB2=" & dB2) Sl=0.5*3.14*m + 2*xl * m * Tan (q)

ListBdxl. AddItem ("Sl="&Sl)

S2 = 0.5 * 3.14 *m + 2*x2*m* Tan (q) ListBoxLAddltem ("S2=" & S2)

P = 3.14*m

ListBoxLAddltem ("p=" & P)

pB = p * Cos (q)

ListBoxLAddltem ("pB=" & pB) rf = 0.38 * m

ListBoxLAddltem ("rЈ=" & rf) End Sub

Private Sub CommandButton2_Click () UserForm 1. Hide

End Sub

Исходные данные

Угол зацепления а = 20

Коэффициент высоты головки зубаha = l

Коэффициент радиального зазора С = 0,25 Модуль m = 3 мм

Число зубьев шестерни z 1 = 12

Число зубьев колеса z2 = 24

Результаты расчета

Начальное межосевое расстояние aw = 54 мм

Высота зуба h = 6,67 мм

ШЕСТЕРНЯКОЛЕСО

Коэффициент смещенияХ1 = 0,29Х2= - 0,29

Высота головки зуба hal = 3,87 ммha2=2,13 мм

Высота ножки зуба hfl = 2,88 ммhf2=4,62 мм

Делительный диаметр dl = 36 ммd2=72мм

Начальный диаметр dwl = dl = 36 ммdw2=72 мм

Диаметр вершин dal=43,74 ммda2 =76,26 мм

Диаметр впадин dfl=30,24 мм df2 =62,76 мм

Основной диаметр dBl=33,83 ммdB2 =67,66 мм

Толщина зуба S 1= 5,34 ммS2 =4,074 мм

Шаг Р=9,42 мм

Основной шаг Рв=8,85 мм

Радиус rf=l,14 мм

4. Синтез и анализ кулачкового механизма


Исходные данные:

а) диаграмма движения выходного звена


Синтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизма


б) частота вращения кривошипа Синтез и анализ рычажного механизма

в) максимальный подъем толкателя Синтез и анализ рычажного механизма

г) рабочий угол кулачка Синтез и анализ рычажного механизма

д) угол давления Синтез и анализ рычажного механизма

ж) дезаксиал кулачка Синтез и анализ рычажного механизма

з) роликовый тип кулачкового механизма (рис 9)


Синтез и анализ рычажного механизма

Рис.9 - Роликовый тип кулачка

4.1 Диаграмма движения толкателя


По заданному графику ускорения толкателя а = f (t), графическим интегрированием по методу хорд получаю графики скорости и перемещения толкателя.

База интегрирования:

Синтез и анализ рычажного механизма

Графики V (s), a (s) получаю методом исключения общего переменного параметра t - время.

Масштабный коэффициент перемещения.


Синтез и анализ рычажного механизма


где Синтез и анализ рычажного механизма-максимальное значение ординаты графика, соответствует заданному подъему толкателя.


4.2 Масштабный коэффициент времени


Синтез и анализ рычажного механизма


где Синтез и анализ рычажного механизма - частота вращения кулачка: Синтез и анализ рычажного механизма

Синтез и анализ рычажного механизма=120 мм - длина отрезка на оси абсцисс графика изображающая время поворота кулачка на рабочий угол.


Синтез и анализ рычажного механизма


Масштабный коэффициент скорости толкателя.


Синтез и анализ рычажного механизма


4.3 Масштабный коэффициент ускорения


Синтез и анализ рычажного механизма


Выбор минимального радиуса кулачка.

Минимальный радиус кулачка выбираю из условия заданного угла давления Синтез и анализ рычажного механизма.

Для этого строю совместный график Синтез и анализ рычажного механизма. На этом графике текущее перемещениеСинтез и анализ рычажного механизма откладываю вдоль оси координат в стандартном масштабе Синтез и анализ рычажного механизма. К полученному графику провожу две касательные под углом давления Синтез и анализ рычажного механизма.

Точка пересечения касательных образует зону выбора центров вращения кулачка, соединив выбранную точку с началом графика, получаю значение минимального радиус кулачка.

Аналоги скорости рассчитываем в стандартном масштабе следующим образом.


Синтез и анализ рычажного механизма, Синтез и анализ рычажного механизма


Значение минимального радиуса центрового профиля кулачка с графика S’ (Синтез и анализ рычажного механизма)


Синтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизма


Радиус ролика


rP = (0.2ч 0.4) Синтез и анализ рычажного механизма; rP =Синтез и анализ рычажного механизма = 0,018 м


Минимальный радиус действительного кулачка


Синтез и анализ рычажного механизмаСинтез и анализ рычажного механизма


Построение профиля кулачка.

Построение профиля кулачка произвожу методом обращенного движения. Масштабный коэффициент построенияСинтез и анализ рычажного механизма.

В выбранном масштабе строю окружность радиусом Синтез и анализ рычажного механизма = 60 мм.

Откладываю фазовый рабочий угол Синтез и анализ рычажного механизма. Делю этот угол на столько частей, сколько на графике. Через точки деления провожу оси толкателя во вращенном движении. Для этого соединяю точку деления с центром вращения кулачка. Вдоль осей толкателя от окружности минимального радиуса откладываю текущее перемещение толкателя в выбранном масштабе.

Соединив полученные точки, имеем центровой профиль кулачка. Обкатывая ролик по центровому профилю во внутрь, получаю действительный профиль кулачка.

4.4 Максимальные значения скорости, ускорения толкателя


Синтез и анализ рычажного механизма


Public Sub kul ()

Dim I As Integer

Dim dis1, dis2, R, a1, a2, arksin1, arksin2, BETTA, BET As Single

Dim R0, FIR, FI0, FII, SHAG, E As Single

Dim S (1 To 36) As Single

R0 = InputBox ("ВВЕДИТЕ МИНИМАЛЬНЫЙ РАДИУС КУЛАЧКА RO")

FIR = InputBox ("ВВЕДИТЕ РАБОЧИЙ УГОЛ КУЛАЧКА FIR")

FI0 = InputBox ("ВВЕДИТЕ НАЧАЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ УГЛА ПОВОРОТА КУЛАЧКА FI0")

E = InputBox ("ВВЕДИТЕ ДЕЗАКСИАЛ E")

For I = 1 To 36

S (I) = InputBox ("ВВЕДИТЕ СТРОКУ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ S (" & I & ")")

Next I

FIR = FIR * 0.0174532

SHAG = FIR / 12

FI0 = FI0 * 0.0174532

FII = FI0

For I = 1 To 36

dis1 = (R0 ^ 2 - E ^ 2) ^ (1/2)

dis2 = S (I) ^ 2 + R0 ^ 2 + 2 * S (I) * dis1

R = dis2 ^ (1/2)

a1 = E / R

a2 = E / R0

arksin1 = Atn (a1/ (1 - a1 ^ 2) ^ (1/2))

arksin2 = Atn (a1/ (1 - a2 ^ 2) ^ (1/2))

BETTA = FII + arksin1 - arksin2

BETTA = BETTA * 180/3.1415

Worksheets (1). Cells (I,

1) = R

Worksheets (1). Cells (I,

2) = BETTA

FII = FII + SHAG

Next I

End Sub


Таблица 4.1 - Результаты расчета

R, мм BETTA R, мм BETTA R, мм BETTA R, мм BETTA
42 0 56.64 104 42 208 42 312
42.7 13 51.06 117 42 221 42 325
45.48 26 45.48 130 42 234 42 338
51.06 39 42.7 143 42 247 42 351
56.64 52 42 156 42 260

59.44 65 42 169 42 2731

60.12 78 42 182 42 286

59.64 91 42 195 42 299


Синтез и анализ рычажного механизма

Рис.10 - Схема кулачка.

Список использованных источников


Артоболевский И.И. Технология машин и механизмов. М.: Наука, 1998. -720с.

Кожевников С.И. Технология машин и механизмов. М.: Машиностроение, 1989. - 583с.

Кореняко А.С. Курсовое проектирование по технологии машин и механизмов. Киев, Вища школа, 1970. - 330с.

Машков А.А. Технология машин и механизмов. Мн.: Высшая школа, 1967. - 469с.

Филонов И.П. Технология машин и механизмов. Мн.: Дизайн ПРО, 1998. - 428с.

Фролов К.В. Технология машин и механизмов. М.: Высшая школа, 1998. - 494с.

Похожие работы:

  1. • Динамический синтез и анализ рычажного механизма
  2. • Синтез и анализ машинного агрегата
  3. • Механизм насоса с качающейся кулисой
  4. • Механизм поперечно-долбежного станка
  5. • Механизм поперечно-строгального станка
  6. • Проектирование механизмов поперечно-строгального ...
  7. • Привод конвейера ПК-19
  8. • Кинематический анализ механизма транспортирования ткани
  9. • Проектирование и исследование механизмов инерционного ...
  10. • Расчет кривошипного механизма
  11. • Структурный, кинематический и силовой анализ ...
  12. • Проектирование привода пресс-автомата с плавающим ...
  13. • Кинематический и силовой анализ рычажного механизма
  14. • Структурный и кинематический анализ рычажного ...
  15. • Механизм поперечно-строгального станка
  16. • Исследование рычажного и зубчатого механизмов
  17. • Проектирование и исследование механизмов ...
  18. • Анализ нагруженности плоского рычажного механизма
  19. • Силовой расчёт механизмов
Рефетека ру refoteka@gmail.com