Механизмы качающегося конвейера

Моменты сил инерции звеньев определяются по формуле:

где J_Si – момент инерции звена, _i – угловое ускорение звена.

Момент сил инерции 2 звена

Момент сил инерции 3 звена

Момент сил инерции 4 звена

На звене 1 момент сил инерции равен 0, так как угловое ускорение равно 0.

2.4. Построение планов сил. Определение реакции в кинематических парах механизма и

уравновешивающего момента.

Структурная группа 4-5.

Изображаем на листе структурную группу 4-5 в заданном положении для расчета. Прикладываем к звеньям все действующие внешние силы, моменты и реакции опор. Составляем уравнение суммы моментов всех сил относительно точки D:

Находим реакцию

Выбираем полюс для построения плана сил. Определяем масштабный коэффициент плана сил по формуле:

где - действительное значении реакции ( Н ), - длина отрезка изображающего реакцию ( мм ).

Строим план сил с учетом масштабного коэффициента. Из плана сил находим неизвестные реакции путем умножения длины отрезка изображающего реакцию на масштабный коэффициент. Результаты заносим в таблицу 7.

Таблица 7.

н	н	н	н	н	н	н
365,2	10752	10758	10758	9490,2	9490,2	2777,7

Структурная группа 2-3.

Изображаем на листе структурную группу 2-3 в заданном положении для расчета. Прикладываем к звеньям все действующие внешние силы, моменты и реакции опор. Составляем уравнение суммы моментов всех сил относительно точки В:

Звено 2.

Находим реакцию

Звено 3.

Находим реакцию

Строим план сил с учетом масштабного коэффициента. Из плана сил находим неизвестные реакции путем умножения длины отрезка изображающего реакцию на масштабный коэффициент. Результаты заносим в таблицу 8.

Таблица 8.

н	н	н	н	н	н	н	Н
49,9	19113,78	18113,85	18113,85	21,3	17072,16	17072,18	18140,22

Структурная группа Ведущее звено.

Изображаем на листе структурную группу ведущее звено в заданном положении для расчета. Прикладываем к звеньям все действующие внешние силы, моменты и реакции опор. Составляем уравнение суммы моментов всех сил относительно точки О:

Находим уравновешивающую силу Р_У:

Находим уравновешивающий момент по формуле:

2.5. Рычаг Жуковского.

Возьмем план скоростей и повернем его на 90 вокруг полюса в сторону вращения ведущего звена. Нанесем на него все действующие силы. Сумма моментов даст нам уравновешивающий момент.

Сравним между собой момент полученный при силовом расчете с моментом на рычаге:

3. Проектирование кинематической схемы планетарного редуктора и построение картины эвольвентного зацепления.

3.1. Исходные данные.

Исходные данные для расчета в таблице 9. Схема планетарного редуктора и простой ступени редуктора (Рисунок 2.)

Таблица 9.

Частота вращения двигателя	Частота вращения на выходном валу	Модуль зубчатых колес планетарной ступени редуктора	Число зубьев простой передачи редуктора	Модуль зубьев z1 и z2
пДВ	n1	mI	z1	z2	m
1350	70	6	13	39	10

Рисунок 3.

3.2. Расчет и проектирование кинематической схемы планетарного редуктора.

Определяем передаточное отношение редуктора

Определяем передаточное отношение простой пары 1-2

Определяем передаточное отношение планетарного редуктора

Из условия соостности и формулы для передаточного отношения выразим отношение .

Определяемся, что колесо 3 меньшее и задаемся значением числа зубьев z₃ ( из условия z_мин ≥15). Устанавливаем число зубьев z₃=17.

Определяем число зубьев z₄.

Устанавливаем число зубьев z₄=37

Определяем число зубьев z₅.

Окончательно передаточное отношение U_3H ,будет равно:

Определяем число сателлитов из условия сборки ,где q – целое число

Проверяем число сателлитов по условию соседства

Условие соседства выполняется, следовательно устанавливаем число сателлитов 3.

3.2. Расчет и построение эвольвентного зацепления.

Окружной шаг по делительной окружности

Угловой шаг

Радиусы делительных окружностей

Радиусы основных окружностей (угол профиля зуба =20)

Относительные смещения инструментальной рейки

при z₁<17

при z₂>17

Толщина зуба по делительной окружности

Угол зацепления

Угол зацепления определяется по таблице инволют. Инволюта угла зацепления определяется по формуле:

по таблице инволют определяем угол зацепления

Радиусы начальных окружностей

Межосевое расстояние

Радиусы окружностей впадин

Радиусы окружностей вершин

Коэффициент перекрытия

где

окончательно коэффициент перекрытия

По рассчитанным данным строим картину эвольвентного зацепления.

4. Синтез кулачкового механизма.

4.1. Исходные данные.

Исходные данные для расчета в таблице 10. Схема кулачкового механизма (рисунок 3), закон изменения аналога ускорения кулачкового механизма (рисунок 4).

Таблица 10.

Длина коромысла кулачкового механизма	Угловой ход коромысла	Фазовые углы поворота кулачка	Допускаемый угол давления	Момент инерции коромысла
L, мм	мах	п	о	Iвв	доп	Jk, кгм2
110	25	60	30	60	35	0.02

Рисунок 3.

Рисунок 4.

4.2. Построение графиков.

Строим график графического аналога ускорения . По оси ординат откладываем аналог ускорения, а по оси абсцисс угол поворота кулачка .

Определяем масштабный коэффициент

Интегрируя график аналога ускорения, строим график аналога скорости. Проинтегрировав график аналога скорости, построим график перемещения выходного звена.

Определим масштабные коэффициенты.

Масштабный коэффициент для углового хода коромысла _мах.

где, - максимальное значение с оси ординат, мм.

Масштабный коэффициент для аналога скорости.

где, h – полюсное расстояние, мм.

4.3. Определение минимального радиуса. и построение профиля кулачка.

4.3.1. Определяем минимальный радиус кулачка по допускаемому углу давления _доп путем графического определения области возможного расположения центра вращения кулачка.

Из графика определяем R_мин=120 мм. Строим центровой профиль кулачка. Определяем радиус ролика из условия

После определения радиуса ролика строим конструктивный профиль кулачка, как огибающая семейства окружностей радиуса r_р, центры которых расположены на центровом профиле.

Использованная литература:

1. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. М.: Наука, 1998

2. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин/ Под ред. Г.Н. Девойнова. –Мн.: Высш. шк., 1986.

3. Левитский Н.И. Теория механизмов и машин. – М., Высш. шк., 1990.

4. Левитская О.Н., Левитский Н.И. Курс теории механизмов и машин.-М.:Высш.шк.,1985

5. Попов С.А., Тимофеев Г.А. курсовое проектирование по теории механизмов и машин. –М.:Высш.шк.,1998.

6. Теория механизмов и машин и механика машин/ Под ред. К.В.Фролова. – М .: Высш.шк.,1998.