Структурный анализ механизма

Содержание:Исходные данныеСтруктурный анализ механизмаАнализ звеньевАнализ кинематических парИсследование кинематических цепейСтруктурный анализ по АссуруОпределение подвижности по Чебышеву и АссуруПолная классификация механизмКинематический анализ механизмаПлан расположений приα0=0°α3=90°α6=180°α9=270°План скротстей при α=75План ускорений при α=75Синтез эвольвентного зубчатого зацепленияЛитератураИсходные данные:LOA=0,25 м.LAB=0,16 м.LBC=0,67 м.LCD=1,59 м.LCE=1,42 м.LDE=061 м.LEF=1,42 м.LHF=0,64 м.La=0,09 м.Lb=0,62 м.Lc=1,85 м.m=12 ммУгол поворота начального звена (кривошипа ОА) α=75°Число оборотов ведущего колеса nвщ=350 об/минЧисло оборотов ведомого колеса nвд=260 об/минПлан положениеML=LOAOA=0,2525=0,01 м/ммУсловия поворачиваемости механизма выполняется.LA0B=0,265LA3B=0,16LA6B=0,265LA9B=0,34План скоростей при =75°План скоростейω1=π∙nвд30=3,14∙26030=27,2 ↻ПМ=Гро (0-1)υA⊥OAυA↑↑ω1 υA=ω1∙LOA=27,2∙0,25=6,8 мMυ=υapa=6,86,8=0,1p – полюсГр3 ВПВ .A2 ↗ ↘ полюс А стойка В υA=υAa+υA2A3∥ABυA=υстВp=0+υA2B⊥ABСнимем отрезки с ПС:pa2 = 48 мм → υA2B=48∙0,1=4,8 мсаa2 = 9 мм → υA2A3=9∙0,1=0,9 мсω3=υABLAB=4,80,16=30 радсω3⇈υAB⇒ ↻C ϵ зв 3 → стойка Bvc=vcвp=0+vcв⊥CBvcв=ω3∙LCB=30∙0,67=20 мсрс=vcвμv=200,1=200 ммГр2 ВВП .D ↗ ↘ полюс C стойка D υD=υcc+υCD⊥CDυD=υстDp=0+υDD∥стDСнимем отрезки с ПС:CD =87,7∙0,1=8,77 мсpD =222∙0,1=22,2 мсω4=υCDLCD=8,771,59=5,5 радс; ω4 условно сонаправлено υDC⇒ ↺Ee зв 4 → vE= vCEc=0+vCE~⟂ СЕvCE=ω4*LCE=5,5*1,42=7,81 м/сCE= vCEμv= 7,810,1=78,1 м/сГр. ВВВ(.) F ↗ ↘ полюс E стойка H vЕ= vЕЕ+vFE⟂FEvF= vcт Нp=0+vFH⟂FHСнимем отрезки с ПС:vEF=213*0,1=21,3 м/с vFH=70*0,1=7 м/сω6= vEFLEF= 21,31,42=19радс, ↑↑vEF⟶ ↻ω7= vFHLFH= 70,84=11радс, ↑↑vFE⟶ ↻τDC=374 →aτbc= τBC*μa=374*1=374 м/с2 p1d1=874→aDD=p1d1=874*1=874 м/с2En=aτCDLCD=3741,59=2,35радс2, Е4↑↑aτCD→ ↺движение ускоренное(.) Е ∈зв 4 →полное С аE=асс+аECn~||EC+аECτ~⟂ECаECn=ωn2*LCE=5,52*1,42=43мс2nEC = 43aECτ=E4*LCE=239*1,42=334 м/с2Гр: ВВВ(.) F ↗ ↘ полюс E стойка H аF= аee+аEFn~||EF+aEFτ⟂EFаF= aстHp+aHFn~||HF+aHF⟂HFaEFn=ω62*LEF=152*1,42=319 м/с2aFHn=ω72*LFH=112*0,64=77 м/с2nEF= аEFnμa= 3191=319nFH= аFHnμa= 771=77Снимем с ПУ отрезки:τEF=1243→aEFτ=τEF*μa=1243*1=1243τFH=730→aFHτ=τFH*μa=730*1=730E6=aEFτLEF=12431,42=875радс2, E6↑↓ aEFτ → ↺ E7=aFHτLFH=7300,64=1,140радс2, E7↑↓ aFHτ → ↺План ускоренийПМ ≥Гро (0-1)аА = аnA = ω12*LOA=(27*2)2*0,25=184,96аnA || AO (к центру)μа = аAnp1a1= 184,9635,15=5,2Гр 3 ВПВ(.) А2 ↗ ↘ полюс A стойка BаА2= аА1а1+аA2кор~⟂А2В+аА2А3||АаВаА2= астВp1=0+аn~А2В||AB+aτA2B⟂AВaABn= ω32*LAB=900*0,16=144 м/с2аAкор=2ω3*vA2A3*sin90°=2*30*3,9=234 м/с2(LAB)=0,16K1A1= akA2μa= 2341=234Снимем с ПУ отрезки:Ka2=72,5 →aA2A3=Ka2*μa=72,5 м/с2τА2В=208 →аτА2В=τА2В*μa=208*1=208 м/с2Е3=аτАВLAB= 2080,16=1300радс2 условно сонаправлено с аτАВ→следовательно, против часовой стрелки, ω3 противопложно направлено, Е3 движение замедлено(.) С →стойку Вас= астВpn+ аnCB~||CB+ аτCB~⟂CBаCBn= ω32*LCB=302*0,67=603 м/с2nCB= aCBnμa= 6031=603aCBτ=E3*LCB=1300*0,67=871 м/с2 Гр 2 ВВП(.) D ↗ ↘ полюс C стойка D aD= ac~+aDCn~||DC+aDCτ⟂ DCaD=aстDp+aD||ст Dabcn=ω42*LCD=5,52*1,69=48 м/с2 Снимем с плана ускорений отрезки.3. План ускорений при = 75ᵒIII. Синтез эвольвентного зубчатого зацепления.Колесо – колесоИсходные данные для расчета:LOA = 0,25 м = 250 ммD2 = 2* LOA = 500 ммD1 - ?Nвщ = 350 об/минNвд = 260 об/минМ = 12 мм – модуль зацепленияh*a = 1 – коэф – т высоты головки зубас* = 0,25 – коэффициент радиального зазораa = 20° – угол зацепленияПередаточное отношение между ведущим и ведомым колесами:U1,2 = Nвщ/ Nвд = 350/260 = 1,34Число зубьев вщ и вд колес:Z2 = D2 / M = 500/12 = 42Z1 = Z2 / U1,2 = 42/1,41 = 32Диаметр делительной окружности ведущего колеса:D1 = Z1*M = 384 ммДиаметр вершин зубьев:Da1 = D1 + 2*M* h*a = 384+2*12*1 = 408 ммDa2 = D2 + 2*M* h*a = 500+2*12*1 = 524 ммДиаметр впадин:Df1 = D1 - 2*M* (h*a+c*) = 384 – 2*12*1,25 = 354 ммDf2 = D2 - 2*M* (h*a+c*) = 500 – 2*12*1,25 = 470 ммВысота головки и ножки зуба:ha = M* h*a = 12 ммhf = M* (h*a+c*) = 12* (1+0,25) = 15 ммШаг зацепления по делительной окружности:P = П*М = 3,14*12 = 37,68 мм – расстояние между двумя одинаковыми точками соседних зубьев по делительной окружностиТолщина зуба и ширина впадины по делительной окружности:S = e = p/2 = 37,68/2 = 18,84 ммρ=0,4*М=4,8 ммaw = (D1+ D2)/2 = (384+500)/2 = 442 ммКоэффициент перекрытия:E = C*D/ (p*cos(20°)) = 45,18 /37,68 * 0,9396 = 1,27Построением получены диаметры основных окружностей ведущего и ведомого колес, на которых строится эвольвента.Колесо – рейкаРейка обладает трапециевидным зубом с размерами:ha = 12 ммhf = 15 ммS=e=18,84 ммα=20°E'=C'D'p*cos20°=1,36ρ=0,4*М=4,8 мм-это радиус скругления при посадке зуба на линию впадин.НаименованияОбозначениеРазмерностьВеличинаКолесо 1Колесо 2МодульMмм1212Число зубьевZШт3242Диаметр делительной окружностиDМм384500Диаметр окружности вершинDaМм408524Диаметр окружности впадинDrМм354470Шаг зацепления по делительной окружностиPМм37,6837,68Угол зацепленияαград2020Коэф-т высоты головки зубаh*a11Коэф-т радиального зазораc*0,250,25Коэф-т перекрытияE1,27/1,361,27ЛитератураЕлчанинов Е.В. и др. Теория механизмов и машин. Метод указания. – Н.Новгород: Изд-во «ВГАВТ», 2009 – 36с.Тарнопольская Т.И. и др. динамический расчёт механизмов. Методические указание – Н.Новгород: Изд-во «ВГАВТ», 2013 – 40с.Курс лекций по ТММ доц. Тарнопольская Т.И.