Проектирование, кинематическое и динамическое исследование механизмов зубодолбежного полуавтомата
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
Министерство Образования Российской Федерации
Саратовский Государственный Технический Университет
Кафедра Теория механизмов и деталей машин.
Курсовой проект на тему:
Проектирование, кинематическое и динамическое исследование механизмов зубодолбежного полуавтомата
(текстовые документы)
Саратов 2011
Содержание
Введение
. Синтез кривошипно - коромыслового механизма привода штосселя с долбяком
. Кинематический расчет кривошипно-коромыслового механизма
.1 Определение средней угловой скорости кривошипа по заданной скорости резания
.2 Получение 1-ой передаточной функции коромысла методом построения планов скоростей
.3 Построение плана ускорений для 5-го положения механизма
. Силовой анализ механизма методом кинетостатики
.Динамический анализ механизма привода. Расчет маховика
.1 Расчет приведенного момента
.2 Расчет приведенного момента инерции синтезированного
механизма
.3 Расчет маховика
. Проектирование кулачкового механизма распределительного вала
.1 Аналитическая зависимость, закон движения толкателя
.2 Расчет координат теоретического профиля кулачка
. Проектирование зубчатых передач скоростной кинематической цепи зубодолбежного станка
.1 Расчет параметров эвольвентных зубчатых колес
.2 Расчет станочного конического дифференциала станка
.3 Расчёт планетарного редуктора скоростей
Введение
Объектом исследования являются механизмы зубодолбежного станка для нарезания прямозубых цилиндрических колёс. Станок работает методом обкатки: нарезаемое колесо и долбяк вращаются синхронно, имитируя работу реальной передачи. При этом боковые поверхности зубьев образуются как огибающие производящей поверхности долбяка.
Долбяк закрепляется на штосселе, совершающем возвратно - поступательное движение посредством кривошипно-коромыслового механизма, исследуемого на 1-м листе. Нарезаемое колесо (заготовка) закрепляется на шпинделе бабки изделия. Цепь обкатки деления обеспечивает синхронное вращение заготовки и долбяка.
Заданная средняя скорость долбяка обеспечивается настройкой гитары скоростной цепи, включающей планетарный редуктор, представленный на листе 4.
Цепь подачи долбяка в заготовку осуществляется за счет кулачка (лист 3) установленного на распредвале.
1.Синтез кривошипно-коромыслового механизма привода штосселя с долбяком
Механизм спроектирован из условия обеспечения коэффициента изменения средней скорости К=1.
Обозначим угол ?max -максимальный угол качания коромысла. Примем его равным 300, тогда:
O2D=L3=H(мм)/ ?max(рад)==114.65 (мм)
Исходя из заданного значения ?2=0,5 определяем плечо ВО2 коромысла:
L3=ВО2= O2D/ ?2=114.65 /0.5=229.3 (мм)
Биссектриса угла качания коромысла располагается горизонтально. В этом случае ось кривошипа будет располагаться на вертикальной прямой. Длина кривошипа будет равна:
L1=O1A=В*В**/2=59 (мм)
Длина шатуна равна:
L2=AB= L1/?1=59.2/0.3=197.3 (мм)
Для каждого из обозначенных положений точки А кривошипа строится положение остальных звеньев(L1, L2,L3,L3,). 2-е положение строится в толстых линиях.
Далее строится график зависимости положения коромысла от положения шатуна(?3=f(?1))
2. Кинематический расчет кривошипно-коромыслового механизма
2.1Определение средней угловой скорости кривошипа по заданной скорости резания
зубодолбежный полуавтомат кинематический привод
Предполагаем, что вращение кривошипа равномерно ?1=const.
Для обеспечения средней скорости резания Vр заданной в исходных данных необходимо рассчитать время одного оборота кривошипа. Путь пройденный долбяком за 1 оборот кривошипа равен 2Н.
t1об=2Н/Vp=2*60(мм)/25(м/мин) =2*60*60/(25*1000)= 0.288 (с)
Количество оборотов в минуту равно:
n=60/ t1об=60/0.288 =208 (об/мин)
Угловая скорость вращения кривошипа:
?1=?*n/30=21.8 (c-1)
2.2Получение 1-ой передаточной функции коромысла методом построения планов скоростей
Все планы скоростей выходят из единого полюса Pv. Строится окружность радиусом 11см с центром в полюсе Pv. На этой окружности согласно уравнению строятся скорости точки А для всех обозначенных положений кривошипа
По произведенным построениям планов скоростей строится график зависимости скорости долбяка от положения кривошипа (Vf=f(?1))
Масштаб плана скоростей рассчитывается из следующих соображений:
Kv=VA/VA где:
VA- скорость точки А, VA- размер в сантиметрах скорости точки А на плане скоростей.
Скорость точки А:
VA= ?1*L1=21.8*0.059=1.3 (м/с)
Масштаб плана скоростей:
Kv=VA/VA =1.3(м/с)/100(мм)= 0.013 м*с-1[мм]-1
На основе плана скоростей для заданного положения (2) определяем:
VB=b2*Kv=69.3*0.013=0.9 (м/с)
VBA=a2b2*Kv=64 *0.013=0.83(м/с)
VD= d2*Kv=34.7*0.013=0.45 (м/с)
VS2=S22*Kv=80* 0.013=1.04 (м/с)S3=S32*Kv= 17.3*0.013= 0.23(м/с)E=e2*Kv=34.7*0.013=0.45 (м/с)
?2=VBA/L2=0.83 /0.197.3= 4.2 (c-1)
?3=VB/L3=0.9/0.2293=3.9 (c-1)
№ положенияVB (м/с)VBA (м/с)VD ? VE (м/с)VS2 (м/с)VS3 (м/с) (c-1) (c-1)001.300.6506,600,0010.461.210.230.760.126,142,0120.90.830.451.040.234,213,9331.280.070.641.290.320,365,5941.360.810.681.270.344,115,9450.881.330.440.890.226,753,84601.300.6506,600,0