Расчет зубчатого механизма редуктора
Контрольная работа - Разное
Другие контрольные работы по предмету Разное
bsp;
М1 = Рок2dш2/2 = 1,36*0,85/2 = 0,578 Н*мм
Рок1 = 2М1/dк1 = 2*0,578/1,7 = 0,68 Н
Рр1 = Рок1tg? = 0,68tg10? = 0,245 Н
двигатель вал редуктор колесо
Определим диаметр выходного вала, на него приходится наибольшая нагрузка. Диаметр остальных валов примем равным диаметру выходного вала.
Рассчитаем нагрузку, которая оказывается на него:
Значения сил Рок4 и Р4 были рассчитаны в разделе 2.8. Значения длин были взяты из компоновочной схемы (рис.4)
Условно уберем опору В:
Сумма моментов относительно точки А равна 0:
?Мi(A) = 0 7Рок4 + 15Rb4 = 0 Rb4 = -7/15Rок4 = -15,4 Н?Мi(A) = 0 7Рр4 + 15Rb4 = 0 Rb4 = -7/15Rр4 = -5,6 НУсловно уберем опору А:
Сумма моментов относительно точки В равна 0:
?Мi(В) = 0 22Рок4 - 15RА4 = 0 RА4 = 22/15Rок4 = 48,4 Н?Мi(В) = 0 7Рр4 + 15Rb4 = 0 Rb4 = -7/15Rр4 = -5,6 Н
Проверим верность вычислений. По II закону Ньютона сумма всех сил приложенных к валу равна 0:
?Fi = 0 -Рок4 + RА4 + RB4 = 0 -33 + 48,4 - 15,4 = 0 - верно?Fi = 0 -Рр4 + RА4 + RB4 = 0 -12 + 17,6 - 5,6 = 0 - верно
Вычисления сил реакций опор выполнены верно
Изгибающий момент на I участке (x = 0..0,7) вычисляется по формуле:
Ми(х) = Рок4*х
Ми(х) = Рр4*х
Изгибающий момент на II участке (x = 0,7..2,1) вычисляется по формуле:
Ми(х) = Рок4*0,7 - RA4(x - 0,7)
Ми(х) = Рр4*0,7 - RA4(x - 0,7)
Максимальный изгибающий момент возникает в точке А и равен:
МНиз = Мmax = 0,7Рок = 0,7*33 = 23,1 Н*см
МVиз = Мmax = 0,7Рр4 = 0,7*12 = 8,4 Н*см
Зная горизонтальную и вертикальную составляющие суммарного момента М?, найдем его по формуле:
Приведенный момент равен:
В качестве материала для вала выберем сталь СТ45 (нормализация), имеющие следующие характеристики:
Е = 2,25*107 Н/см2
[?] = 14000 Н/см2
[?] = 17300 Н/см2
Допустимый диаметр вала рассчитывается по формуле:
Округлим значение диаметра вала в большую сторону до ГОСТа: d = 4,5 мм
Погрешности зубчатых колес бывают двух видов: погрешности мертвого хода и кинематические погрешности. Первые вызваны зазором между зубьями шестерни и колеса при сцеплении, вторые - неточностью формы эвольвенты зуба и диаметров колес.
Погрешность мертвого хода рассчитывается по формуле:
??j = 7,4(Fj [мкм]/d [мкм])
где Fj - допуск на погрешность мертвого хода, d - диаметр колеса.
Погрешность кинематического характера рассчитывается по формуле:
??i = 6,88(Fi [мкм]/d [мкм])
где Fj - допуск на кинематическую погрешность, d - диаметр колеса или шестерни.
Рассчитаем погрешность проектируемого редуктора при использовании шестерней и колес класса точности 4.
Погрешности кинематического хода для каждой пары равны:
??j1 = 7,4(9/17) = 3,92
??j2 = 7,4(9/34) = 1,96
??j3 = 7,4(9/42,5) = 1,57
??j4 = 7,4(7/45) = 1,15
Полная погрешность мертвого хода равна:
??j = 0,7(??j4 + ??j3/U4 + ??j2/U4*U3 + ??j1/U4*U3*U2) = 1,11
Погрешности кинематического хода для каждой пары равны:
??iш1 = 6,88(8/8,5) = 6,48
??iш2 = 6,88(8/8,5) = 6,48
??iш3 = 6,88(8/8,5) = 6,48
??iш4 = 6,88(6/9) = 4,59??iк1 = 6,88(8/17) = 3,24
??iк2 = 6,88(8/34) = 1,62
??iк3 = 6,88(8/42,5) = 1,3
??iк4 = 6,88(6/45) = 0,92
Полная кинематическая погрешность равна:
??i = 0,7(??iк4 + (??iш4 + ??iк3)/U4 + (??iш3 + ??iк2)/U4*U3 + (??iш2 + ??iк1)/U4*U3*U2 + ??iш1/U4*U3*U2*U1) = 1,79
Полная погрешность равна:
?? = ??i ??j = 1,79 + 1,11 = 2,9
Допустимая погрешность ?? = 10. При использовании колес и шестерней с классом точности 4 получаем избыточную погрешность.
Рассчитаем погрешность редуктора при использовании шестерней и колес класса точности 7.
Погрешности кинематического хода для каждой пары равны:
??j1 = 7,4(20/17) = 8,71
??j2 = 7,4(24/34) = 5,22
??j3 = 7,4(24/42,5) = 4,18
??j4 = 7,4(30/45) = 4,93
Полная погрешность мертвого хода равна:
??j = 0,7(??j4 + ??j3/U4 + ??j2/U4*U3 + ??j1/U4*U3*U2) = 4,24
Погрешности кинематического хода для каждой пары равны:
??iш1 = 6,88(18/8,5) = 14,6
??iш2 = 6,88(18/8,5) = 14,6
??iш3 = 6,88(18/8,5) = 14,6
??iш4 = 6,88(18/9) = 4,59
??iк1 = 6,88(22/17) = 8,9
??iк2 = 6,88(22/34) = 4,45
??iк3 = 6,88(22/42,5) = 3,56
??iк4 = 6,88(20/45) = 3,06
Полная кинематическая погрешность равна:
??i = 0,7(??iк4 + (??iш4 + ??iк3)/U4 + (??iш3 + ??iк2)/U4*U3 + (??iш2 + ??iк1)/U4*U3*U2 + ??iш1/U4*U3*U2*U1) = 5,32
Полная погрешность равна:
?? = ??i ??j = 1,79 + 1,11 = 9,56
Полученное значение удовлетворяет допустимой погрешности ?? = 10. При расчете редуктора были использованы колеса и шестерни класса точности 7.
Задача 5
Кинематические пары механизма:
O(0-1); A(1-2); B(2-3);B(3-4); C(0-3); E(4-5);К(0-5) - вращательные пары 5 класса;
Число всех звеньев механизма:
m = 6.
Число подвижных звеньев механизма:
n = 5.
Число степеней свободы механизма:
W = 3n - 2P5 - P4= 35 - 27 - 0 = 1,
гдеP5 - число пар 5-го класса (низшие пары);
P4 - число пар 4-го класса (высшие пары).
Разложим механизм на группы Ассура
Рассмотрим группу (4-5)
К(0-5) - возможная пара;
Е(4-5) - действительная пара;
В(3-4) - возможная пара.
Wгр = 3n - 2P5 = 32 - 23 = 0,
где Wгр - степень свободы группы;
n - число подвижных звеньев группы;
Р5 - число пар 5-го класса, входящих в группу.
Формула группы:
Рассмотрим группу (2-3)
n = 2
А(1-2) - возможная пара;
В(2-3) - действительная пара;
В(3-4) - возможная пара.
Wгр = 3n - 2P5 = 32 - 23 = 0,
Формула группы:
Рассмотрим начальный механизм
n = 1;
W = 3n - 2P5 - P4;
O(0-1) - действительная пара
W = 3