Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Саратовский государственный технический университет




Скачать 36,16 Kb.
НазваниеРоссийской Федерации Федеральное агентство по образованию Саратовский государственный технический университет
страница2/3
Дата03.02.2016
Размер36,16 Kb.
ТипМетодические указания
1   2   3

Масштабный коэффициент перемещения:



,

где - максимальное перемещение толкателя, взятое с кинематической диаграммы перемещения толкателя, [мм].


Масштабный коэффициент времени:

,

где [об/мин] - число оборотов кулачка,

- масштабный коэффициент угла поворота.


Масштабный коэффициент скорости:

,

где - полюсное расстояние, [мм].


3.3. Построение диаграммы ускорения толкателя

методом графического дифференцирования.


Построение диаграммы ускорения толкателя осуществляе5тся методом графического дифференцирования.

Масштабный коэффициент ускорения:

,

где - полюсное расстояние, [мм].

Угловая скорость кулачка:



Рис.5.


3.4. Определение радиуса начальной окружности кулачка

и положения центра кулачка.


По построенным диаграммам скорости и перемещения толкателя и с учетом масштабных коэффициентов заполнить таблицу 3.

Таблица 3



0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

, град

0








































, м/с

0





































0

м.

0





































0

, м

0





































0

Для определения радиуса начальной окружности кулачка и положения центра кулачка необходимо построить вспомогательный эллипс (рис.6.), который представляет собой зависимость величины от перемещения толкателя . На двух взаимно перпендикулярных осях по вертикали откладываем ход толкателя из таблицы 3 в предварительно выбранном масштабе, а по горизонтали от каждого положения влево и вправо - величину , равную отношению линейной скорости толкателя к угловой скорости кулачка. Соединив полученные точки, получаем вспомогательный эллипс. К крайним точкам эллипса проводим касательные под углами (максимальный угол давления), они отсекают на вертикали точку О2, ниже которой находится геометрическое место точек центра кулачка. Так как , то минимальный радиус кулачка увеличиваем на 8-10%, откладывая ниже точку О1: , мм



Рис.6.

Таким образом, расстояние - есть радиус минимальной окружности кулачка.

Рассчитать радиус ролика по формуле: , мм

3.5. Построение теоретического и практического

профилей кулачка.


Построение теоретического профиля кулачка производится с помощью метода обращения движения, который описан в литературе по ТММ (см. список литературы). В пояснительной записке к курсовому проекту необходимо дать краткое описание этому методу, а также комментарии к построению теоретического профиля кулачка.

Для построения практического профиля кулачка необходимо провести окружности радиусом с центрами на полученном теоретическом профиле. Затем вычертить эквидистантную кривую, как бы касающуюся окружностей ролика, в результате будет получен практический профиль кулачка (на рис.6. не показан), который меньше теоретического на величину радиуса ролика .


Компоновка листа №2.



Лист №2.Синтез кулачкового механизма подвода и отвода стола.

«Кинематическая диаграмма перемещения толкателя Ks=__»

«Кинематическая диаграмма скорости толкателя Kv=__;K»

«Кинематическая диаграмма ускорения толкателя Ka=__»

«Вспомогательный эллипс. Теоретический и практический профили кулачка М 1:____»

4. Синтез планетарного механизма.


4.1. Определение числа зубьев зубчатых колес

и числа сателлитов.


Зубчатая передача является одним из наиболее распространенных приводов, предназначенных для передачи вращения от одного вала к другому с заданным отношением угловых скоростей. В данном курсовом проекте зубчатая передача выполнена в виде планетарного редуктора (рис.7). Для разгрузки центральных подшипников и возможности передачи большей мощности планетарные редукторы обычно выполняют с несколькими сателлитами.

Числа зубьев центральных колес и сателлитов должны быть подобраны так, чтобы кроме условия соосности (ведущий и ведомый валы расположены на одной геометрической оси) и воспроизведения редуктором заданного передаточного отношения были выполнены еще два условия: условие соседства (между соседними сателлитами должен быть зазор) и условие сборки (сборка сателлитов в планетарном редукторе возможно только при определенном их числе).

Так как все зубчатые колеса механизма считаем нулевыми, то минимальное число зубьев центральной шестерни , во избежание подрезания ножки зуба. Далее по предложенному ниже алгоритму необходимо подобрать числа зубьев остальных шестерен зубчатого механизма. В случае невыполнения какого-либо из условий, следует это отметить фразой «Условие не выполняется» и принять число зубьев центральной шестерни и так далее до выполнения всех условий.



Рис.7.


Алгоритм подбора чисел зубьев колес в зубчатой передачи:

  1. Учитывая, что передаточное отношение планетарного редуктора и , определяем число зубьев шестерни (рассчитанное значение должно быть целым числом)

2. Из условия соосности определяем число зубьев сателлита :

, откуда (рассчитанное значение должно быть целым числом)

3. Из условия соседства определяем предельно допускаемое число сателлитов

,

где =180o,

rа- радиус окружности выступов сателлитов, мм



r-радиус окружности центров сателлитов, мм



(число сателлитов принимаем равным ближайшему меньшему целому числу)

4. Проверяем соответствие планетарного механизма условию сборки:

,

где g- целое число (если g не получится целым числом, то принимаем число сателлитов k меньшим на единицу)


Рассчитываем диаметры начальных окружностей и вычерчиваем в масштабе схему планетарного редуктора (рис.7.):








4.2. Построение внешнего эвольвентного зацепления.


Определяем параметры зубчатых колес:

- высота головки зубьев

- высота ножки зубьев



Рис.8.

- диаметры начальных окружностей:





- диаметры выступов зубьев:





- диаметры впадин зубьев:





Межцентровое расстояние:



Шаг по начальной окружности:



Подсчитав все размеры элементов зацепления и приняв угол зацепления , вычертить внешнее зубчатое зацепление. При вычерчивании элементов зубчатого зацепления масштаб построения выбирать таким образом, чтобы высота зубьев на чертеже была не менее 50 мм, учитывая, что высота зуба .

Методика построения внешнего эвольвентного зацепления описана в литературе по ТММ (см. список литературы). В пояснительной записке к курсовому проекту необходимо дать краткое описание методики построения внешнего эвольвентного зацепления.

На зубьях непосредственно находящихся в зацеплении необходимо отметить рабочие участки зубьев, а также построить диаграмму работы





Рис.9.


зубьев. Для этого к практической линии зацепления восстанавливаем перпендикуляры, строим прямоугольник произвольной ширины и от каждой стороны откладываем отрезки равные шагу по основной окружности: . Заштриховываем зоны работы зубьев.

Коэффициент перекрытия (зацепления):



Провести анализ значения коэффициента перекрытия (демонстрируется на примере):



- таким образом, 40% времени в зацеплении находится одна пара зубьев.

- таким образом, 60% времени в зацеплении находятся две пары зубьев.

Компоновка листа №3.



Лист №3.Синтез планетарного механизма.

«Схема планетарного механизма М __»

«Эвольвентное зацепление М ____»


5. Расчет маховика.


Под действием сил, приложенных к машине, угловая скорость главного вала машины изменяется в течение периода установившегося движения машины, колеблясь около некоторого ее среднего значения.

Величина разности между наибольшим и наименьшим значениями угловой скорости зависит при заданных силах от величины приведенного к главному валу момента инерции машины. Чем больше приведенный момент, тем меньше эта разность. Таким образом, увеличивая приведенный момент инерции машины, можно уменьшить величину разности .

Величина этой разности учитывается коэффициентом неравномерности хода машины

.

Практикой установлены верхние пределы значений коэффициента для различных типов машин, эти значения снесены в таблицы и приводятся в литературе по ТММ.

Для увеличения приведенного момента инерции машины чаще всего на главном валу машины устанавливают твердое тело, имеющее форму диска или обода со спицами, которое называется маховым колесом, или маховиком.

Задача заключается в определении такого момента инерции маховика относительно оси вращения главного вала, при котором были бы обеспечены пределы колебания угловой скорости главного вала в течение установившегося движения, заданные коэффициентом неравномерности .

Решая поставленную задачу, пользуются известным приемом динамики машин, в соответствии с которым исследование движения всей машины заменяется исследованием движения одного звена (звена приведения). В качестве звена приведения часто принимают главный вал машины.

Для определения приведенного момента маховика рекомендуется применить метод Виттенбауэра, являющийся наиболее удачным в методическом отношении по сравнению с другими. Метод заключается в определении момента инерции маховика построением диаграммы энергомасс, которая строится исключением параметра из диаграмм изменения кинетической энергии механизма и приведенного момента инерции, для чего предварительно должны быть построены диаграммы приведенных моментов движущих сил и сил сопротивления, работы движущих сил и сил сопротивления.


5.1. Построение диаграммы приведенного момента

сил сопротивления.


Силы полезного сопротивления действуют только во время рабочего хода машины, в курсовом проекте этот период соответствует процессу резания долбяком. Исходя из предложенной циклограммы механизма зубодолбежного станка (приложение №2), для от 0° до 30° и от 150° до 360° момент сил сопротивления .

Момент сил сопротивления, приведенных к кривошипу:



Значение определено в п.2.1. Значения скорости долбяка сведены в таблице 1. Результаты расчетов приведенного момента сил сопротивления заносятся в таблицу 4.

Таблица 4



1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13



0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

330

360



0
















0

0

0

0

0

0

0


По полученным данным построить диаграмму приведенного момента сил сопротивления (рис.10). Масштабные коэффициенты:




,


5.2. Построение диаграммы работы движущих сил

и сил сопротивления, приведенного момента движущих сил.


Диаграмма работы сил сопротивления строится методом графического интегрирования диаграммы .

При установившемся движении работа движущих сил равна работе сил сопротивления: . Поэтому график представляет собой прямую линию, соединяющую крайние точки графика работы движущих сил .

Масштабный коэффициент работы:



Методом графического дифференцирования строится график приведенного момента движущих сил .


5.3. Построение диаграммы изменения

кинетической энергии механизма.


Изменение кинетической энергии равно разности работ движущих сил и сил сопротивления: . Поэтому диаграмма строится графически из диаграмм и с учетом знака разности. Масштабный коэффициент:




5.4. Построение диаграммы

приведенного момента инерции.


При определении закона движения механизма массы всех подвижных звеньев заменяют массой звена приведения. Если звено приведения совершает вращательное движение, то пользуются понятием приведенного момента инерции.





где - линейная скорость центра тяжести i-того звена;

- масса i-того звена;

- угловая скорость i-того звена;

- центральный момент инерции i-того звена.

В курсовом проекте звеном приведения является кривошип, совершающий вращательное движение, поэтому:





Необходимо рассчитать приведенный момент инерции для 13 положений и результаты расчетов занести в таблицу 5. Значения VD,VS2,2 и 3 снесены в таблицу 1.

Таблица 5



1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13



0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

330

360











































По полученным значениям строится график приведенного момента инерции. Масштабный коэффициент:




5.5. Построение диаграммы энергомасс.


Диаграмма энергомасс строится исключением параметра из графиков и . К полученной диаграмме проводятся касательные под углами и .

,

,

где ср= кр

- коэффициент неравномерности

Касательные отсекают на вертикали отрезок kl, тогда момент инерции маховика может быть рассчитан по формуле:

,

Если и имеют значения близкие к 90о, то касательные пересекут вертикаль далеко за пределами чертежа. Поэтому отрезок kl определяют аналитически следующим образом.

Из треугольника omk (рис.10) следует:



Из треугольника onl следует:



(длины om и on [мм] определяют по диаграмме).

Тогда kl=ol-ok [мм]




Рис.10


5.6. Расчет массы и геометрических параметров маховика.


Средний диаметр маховика можно принять в пределах: .

Масса обода маховика: [кг]



Рис.11.


Окружная скорость маховика:


Если , то материал маховика- чугун, если , то материал маховика- сталь.

Определяем геометрические параметры сечения маховика.

Площадь сечения маховика: ,

где - плотность материала маховика .


Принять , тогда [м]

Вычертить в масштабе сечение маховика в виде колеса со спицами (рис.11).

Момент инерции маховика (его масса) может быть уменьшен за счет его установки на более быстроходный вал, например вал двигателя:

,

где ср- средняя угловая скорость вала, на который маховик предполагалось установить первоначально.


Компоновка листа №4.



Лист №4.Расчет маховика.

«Диаграмма приведенного момента движущих сил и сил сопротивления»

«Диаграмма работы движущих сил и сил сопротивления»

«Диаграмма изменения кинетической энергии»

«Диаграмма приведенного момента инерции»

«Диаграмма энергомасс (метод Виттенбауэра)»


6. Заключение.


В заключительной части курсового проекта следует кратко описать основные этапы проектирования, изложить основные его результаты, дать анализ полученных расчетов.


Общее руководство и контроль за ходом выполнения курсового проекта осуществляется преподавателем дисциплины. По ходу выполнения курсового проекта руководителем просматривается каждая часть пояснительной записки и подписывается каждый лист графической части. Готовый курсовой проект, оформленный соответствующим образом, передается руководителю на окончательную проверку. Проверенный проект с замечаниями руководителя возвращается студенту. По указаниям руководителя студент исправляет допущенные ошибки и дорабатывает курсовой проект.

Защита курсового проекта является обязательной и проводится за счет времени, отведенного на изучение дисциплины. Защита производится только при наличии разрешающих надписей на чертежах и пояснительной записке. Проект защищается студентом перед комиссией в составе не менее двух преподавателей.

Студент должен уметь кратко (за 3-5 минут) доложить основные положения проекта и ответить по существу на предложенные вопросы.

Курсовой проект оценивается по пятибалльной системе. Студентам, получившим неудовлетворительную оценку по курсовому проекту, предоставляется право выбора новой темы курсового проекта или, по решению преподавателя, доработки прежней темы, и определяется новый срок для ее выполнения. После защиты все материалы курсового проекта сдаются в архив кафедры.


ЛИТЕРАТУРА


  1. Артоболевский И.И. Теория механизмов.- М.: Изд-во Наука, 1965.-776 с.: ил.

  2. Кореняко А.С. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин. Изд. 3-е, перераб. и доп / А.С. Кореняко, Л.И. Кременштейн, С.Д. Петровский и др.-М.:МАШГИЗ,1960.-262 с.:ил.

  3. Левитская О.Н. Курс теории механизмов и машин: Учебник для вузов/ О.Н.Левитская, Н.И.Левитский.- М.: Высш.школа, 1978.-269 с.:ил.

  4. Попов С.А. Курсовое проектирование по теории механизмов и механике машин: Учеб. Пособие для машиностроит. Спец.вузов/Под ред. К..Фролова.- М.: Высш.школа, 1986.-295 с.:ил.

  5. Металлорежущие станки . Под ред. В.К.Тепинкичиева. М.: Машиностроение, 1973, 427 с.

  6. Чернов Н.Н.Металлорежущие станки.- М: Машиностроение, 1978.

  7. Юдин В.А. Теория механизмов и машин.: Учеб. пособие для вузов. Изд.2-е, перераб. и доп./ В.А.Юдин, Л.В.Петрокас.-М.: Высш. школа, 1977.-527 с.:ил.


Приложение 1

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Саратовский государственный технический университет


1   2   3

Похожие:

Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Саратовский государственный технический университет iconРоссийской Федерации Федеральное агентство по образованию Саратовский государственный технический университет
«Физические и химические методы исследования поверхности металлов и твердых тел»
Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Саратовский государственный технический университет iconРоссийской Федерации Федеральное агентство по образованию Саратовский государственный технический университет
Цель работы: практическое ознакомление с основными типами сверл и приобретение навыков контроля их геометрических и конструк­тивных...
Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Саратовский государственный технический университет iconРоссийской Федерации Федеральное агентство по образованию Саратовский государственный технический университет
Цель работы: ознакомиться со способами количественного определения выбросов промышленных предприятий в атмосферу и со способами очистки...
Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Саратовский государственный технический университет iconРоссийской Федерации Федеральное агентство по образованию Саратовский государственный технический университет
Цель работы: исследовать экспериментально расход энергии в зависимости от условий работы мешалки; рассчитать теоретический расход...
Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Саратовский государственный технический университет iconРоссийской Федерации Федеральное агентство по образованию гоу впо «у ральский государственный технический университет упи»
Целью дисциплины является изучение основ теории принятия решений, а также конкретных моделей, встречающихся и используемых в разработках...
Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Саратовский государственный технический университет iconРоссийской Федерации Федеральное агентство по образованию гоу впо «Уральский государственный технический университет упи» утверждаю
Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования 230000 «информатика и вычислительная техника» и...
Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Саратовский государственный технический университет iconОбразовательная программа федеральное агентство по образованию
Гоу впо «Уральский государственный технический университет – упи имени первого президента России Б. Н. Ельцина»
Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Саратовский государственный технический университет iconРоссийской Федерации Федеральное агентство по образованию Южно-Уральский государственный университет Кафедра социологии
Требование к обязательному минимуму содержания дисциплины «Менеджмент в социальной сфере» по специальности 040201 «Социология»
Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Саратовский государственный технический университет iconИнтеллектуальная миграция малого российского города
Защита состоится «16» декабря 2010 г в 11 часов на заседании диссертационного совета д 212. 242. 03 при гоу впо «Саратовский государственный...
Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Саратовский государственный технический университет iconРоссийской Федерации Федеральное агентство по образованию Южно-Уральский государственный университет Кафедра социологии
Требование к обязательному минимуму содержания дисциплины «Социология организаций» по специальности 040201 «Социология»
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib2.znate.ru 2012
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница