Курсовая работа: Механизм поперечно-строгального станка
3. Поделим второе уравнение на первое:
4. Передаточное отношение U31:
5. Передаточная функция ускорений U’31:
6. Угловая скорость кулисы:
7. Угловое ускорение кулисы:
8. Уравнение замкнутости верхнего контура в проекциях на оси:
(1)
9. Решая совместно два уравнения находим sinφ4:
10 . Дифференцируем уравнения (1) по параметру φ1:
(2)
где и - соответствующие передаточные отношения.
11. Передаточное отношение U43 и угловая скорость ω4:
12. Передаточное отношение U53:
13. Дифференцируем уравнение по параметру φ3:
(3)
где и
14. Из второго уравнения системы (3) определяем U’43:
15. Из первого уравнения системы (3) находим U’53:
16. Скорость и ускорение точки С выходного звена:
1.9 Расчет на ЭВМ
Program kulise1;
User crt;
Const
h=0.;
l0=0.456;
l1=0.143;
shag=30;
w1=7.33;
a=0.270;
var
f1, w3, e3, vb, ab, u53, u53_, u31_:real;
cosf3, tgf3, sinf3: real;
begin
write (`,Введите угол в градусах`);
read(f1);
repeat
w3:=w1*((sqr(l1)+l0*l1*sin(f1))/(sqr(l1)+sqr(l0)+2*l0*l1-*sin(f1)));
u31_;=l0*l1*cos(n)*(sqr(l0)-sqr(l1))/(sqr(sqr(l1)+sqr(l0)+2*l0*l1*sin(f1)));
E3:=sqr(w1)*u31_;
cosf3:=sqrt((sqr(l1)*sqr(cos(f1)))/(sqr(l1)+sqr(l0)+2*l0*l1*sin(f1)));
tgf3:=(l0+l1*sin(f1))/(l1*cos(f1));
sinf3:=tgf3/sqrt(1+sqr(tgf3));
u53:=-(a/(sqr(sinf3)));
u53_:=(2*a*cosf3)/(sqr(sinf3)*sinf3);
Ab:=sqr(w3)*u53_+E3*u53;
Writeln(`’Скорость Vb=`, Vb=`,Vb:3:4);
Writeln(`’Ускорение Ab=`, Ab=`,Vb:3:4);
Decay(10000)
Writein;
F1:=F1+Shag;
Until F1>=
End.
Положения | Скорости | Ускорения |
0 | 0 | 76,6 |
1 | 35,963 | 49,8936 |
2 | 63,5161 | 30,9 |
3 | 80,1509 | 18,5649 |
4 | 86,5 | 0 |
5 | 85,3494 | -7,3299 |
6 | 77,2378 | -14,32 |
7 | 56,7787 | -63,818 |
8 | 0 | 200,7 |
9 | -132,198 | -273,396 |
10 | -260 | 0 |
11 | -94,5398 | 272,2544 |
Планы скоростей и ускорений:
Рис. 3 – Диаграмма скоростей
Рис. 4 – Диаграмма ускорений
2 Силовой анализ механизма
Исходные данные:
вес кулисы кг;
вес шатуна кг;
вес ползуна кг.
2.1 Силы тяжести и силы инерции
Силы тяжести:
Н
Н
Н
Силы инерции:
Н
Н
Н
Н м
мм
2.2 Расчет диады 4-5
Для расчета этой диады изобразим ее со всеми приложенными к ней силами: силами тяжести, полезного сопротивления и реакциями.
Эти реакции в поступательных парах известны по направлению, но неизвестны по модулю. Определяем с помощью плана сил. Составим уравнение равновесия диады 4-5.
Строим план сил диады в масштабе сил
Уравнение содержит три неизвестных, поэтому составляем дополнительное уравнение равновесия в форме моментов сил относительно точки С.
Рассчитаем вектора сил
Строим план сил по уравнению сил, в том порядке как силы стояли в уравнении.
Значения сил из плана сил
Для рассмотрения внутренних реакций в диаде 4-5 необходимо рассмотреть равновесие одного звена, звена 4.
2.3 Расчет диады 2-3
Изобразим диаду со всеми приложенными к ней силами. В точках А и О2 взамен отброшенных связей прикладываем реакции и . В точке В прикладываем ранее найденную реакцию. Составляем уравнение равновесия диады 2-3.
Плечи измеряем на плане. Теперь в уравнении сил две неизвестных, поэтому строим план сил и определяем реакцию, как замыкающий вектор.
Строим план диады в масштабе сил . Значения сил из плана сил.
2.4 Расчет кривошипа
Изобразим кривошип с приложенными к нему силами и уравновешивающей силой , эквивалентной силе действия на кривошип со стороны двигателя. Действие отброшенных связей учитываем вводя реакции и . Определяем уравновешивающую силу, считая, что она приложена в точке А кривошипа, перпендикулярно ему. Составляем уравнение равновесия кривошипа.
Значение силы определяем из плана сил.
2.5 Определение уравновешивающей силы методом Жуковского
Строим повернутый на 900 план скоростей и в соответствующих точках прикладываем все внешние силы, включая и силы инерции. Составим уравнение моментов относительно точки , считая неизвестной:
Подлинность графического метода:
2.6. Определение мощностей
Потери мощности в кинематических парах:
Потери мощности на трение во вращательных парах:
где - коэффициент
- реакция во вращательной паре,
- радиус цапф.
Суммарная мощность трения
Мгновенно потребляемая мощность
Мощность привода, затрачиваемая на преодоление полезной нагрузки.
2.7 Определение кинетической энергии механизма
Кинетическая энергия механизма равна сумме кинетических энергий входящих в него массивных звеньев.
Приведенный момент инерции
3 Геометрический расчёт эвольвентного зубчатого зацепления. Синтез планетарного редуктора
3.1 Геометрический расчёт равносмещённого эвольвентного зубчатого зацепления
Исходные данные:
число зубьев шестерни: Z=14
число зубьев колеса: Z=28
модуль зубчатых колёс: m=4мм
Нарезание зубчатых колес производится инструментом реечного типа, имеющего параметры:
- коэффициент высоты головки зуба
- коэффициент радиального зазора
- угол профиля зуба рейки
Суммарное число зубьев колёс:
поэтому проектирую равносмещённое зацепление.
Делительно-межосевое расстояние:
мм
Начальное межосевое расстояние: мм
Угол зацепления:
Высота зуба:
мм
Коэффициент смещения:
Высота головки зуба:
мм
мм
Высота ножки зуба:
мм
мм
Делительный диаметр:
мм
мм
Основной диаметр:
мм
мм
Диаметры вершин:
мм
мм
Диаметр впадин:
мм
мм
Толщина зуба:
мм
мм
Делительный шаг:
мм
Основной шаг:
мм
Радиус галтели:
мм
Коэффициент перекрытия: