Задание №68

Установка состоит из электродвигателя, планетарного редуктора, кривошипно- ползунного механизма 4-х шарнирного механизма.

По договоренности с консультантом 4-х шарнирный механизм не рассматривается.

Движение от электродвигателя через упругую муфту передается планетарному редуктору и далее посредством зубчатой пары на кривошипно вал 1 и прессующему ползуну 3. Изменение усилий задано диаграммой (рис 1).

  1. Проектирование механизма

1 lda=Vcp/(4*n1)=1,2/4=0.3 m; lab/loa=l2; l2=4; lab=1,2 m;

2 На листе вычерчиваем схему механизма в масштабе ml=100 mm/m;

Угол поворота звена 1 разбиваем на 24 интервала по 15 (на схеме проставляем номера позиций через 30). Отсчет угла 1 от горизонтальной оси, когда звено 3 находится в крайнем левом положении.

3 Вычисляем передаточные функции:

Vqb=Vb/1=l1*(Sin1+Sin1*Cos1/sqr(l22-Sin21);

U21=2/1=-Cos1/sqr(l22-Sin21);

Vqs2x=l1*(Sin1-U21*ls*Sin1); где ls=AS1/AB;

Vqs2y= l1*( Cos1+ U21*ls* sqr(l22-Sin21);

Получаем таблицу значений:


1

0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

330

Vqb

0

0,117

0,226

0,3

0,293

0,183

0

-0,183

-0,293

-0,3

-0,226

-0,117

U21

0,25

0,218

0,128

0

-0,128

-0,218

-0,25

-0,218

-0,128

0

0,128

0,218

Vqs2x

0

0,134

0,243

0,3

0,276

0,166

0

-0,166

-0,276

-0,3

-0,243

-0,134

Vqs2y

0,15

0,13

0,075

0

-0,075

-0,13

-0,15

-0,13

-0,075

0

0,075

0,13

По полученным значениям строим график Vqb в масштабе mv=100mm/(m*rad-1);

mf=19,1mm/rad (рис1);

4 Таблица значений усилия прессования:


Sb/Hb

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

F/Fmax

0

0

0

0,05

0,1

0,2

0,4

0,7

1

1

1


По данной таблице строим график силы (рис 1) в масштабе mf=2mm/kn; ms=100mm/m;

5 Чтобы упростить определение закона движения механизма, заменяем реальный механизм одномассовой динамическрй моделью и находим приложенный к ее звену суммарный приведенный момент:

Menp=Mcnp+Mdnp;

Mcnp-заменяет Fc;

Определим Mcnp в каждом положении по формуле :

Mcnp= Fc*Vc*Cos(Fc,Vc)/w1; Vc/w1=Vqb; Cos(Fc,Vc)=1;

Получим таблицу значений:


1

0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

330

Mcnp

0

-4575

-5127

-1125

0

0

0

0

0

0

0

0


По полученным значениям строим график Mcnp в масштабе mm=10mm/(kH*m);

mf=19,1mm/rad (рис 2);

Приведенный момент движущих сил Mdnp=const определяем из условия [A]=[Aц];

Ad= Fmax*H*(01(F/ Fmax)ds),где 01(F/ Fmax)ds=DS[(F0/ Fmax)*1/2+….+ (Fn/ Fmax)*1/2];

Aц=5925dj;

Mdnp= Aц/y= Aц/(2*p)=5925/(2*p)=943n*m;

Строим график Mcnp и Menp (рис2) с учетом знака ординат графиков Mcnp и Mdnp;

  1. Суммарная работа Ae всех сил равна работе Menp

Ae=fbeginf1Menpd;

График Ae строим методом графического интегрирования в масштабе ma=20mm/kdj

  1. Графики переменных моментов инерции звеньев второй группы строим по формулам:

I3np=m3*(Vc/w1)2=m3*Vqb; m3=100kg; m2=30kg; I2s=4,3kg*m2;

I2nnp=m2*(Vs2/w1)2=m2*Vqs2;

I2Bnp= I2s*(w2/w1)2=I2s*U212;

Получим таблицу значений:


1

0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

330

I3np

0

1,36

5,12

9

8,58

3,35

0

3,35

8,58

9

5,12

1,36

I2nnp

0,675

1,04

1,93

2,7

2,45

1,33

0,675

1,33

2,45

2,7

1,93

1,04

I2Bnp

0,268

0,204

0,016

0

0,016

0,204

0,268

0,204

0,016

0

0,016

0,204


  1. График полной кинетической энергии всего механизма получаем по зависимости:

T= Ae+Tbegin; Tbegin=0;T= Ae; mT=20mm/kdj;

9 График кинетической энергии T1 - 1-ой группы звеньевстроим по уравнению:

T1=T-T2;

В каждом положении механизма из ординат кривой T вычитаем отрезки (y2*ma/mT)

mT=2*my/wcp2; wcp=2*n*p=6,28mm/rad;

mT=0,51mm/dj; ma/mT=0,04;

10 Необходимый момент инерции маховых масс I1np определяем по формуле :

T1max-T1min=4000dj;

I1np=DT1/(wcp2*d)=4000/(39,4*0,05)=2026kg*m2;

11 Момент инерции маховика Idop ищем по формуле :

Idop= I1np- I1s- Ipnp=2021kg*m2;

I1s=1kg*m2; Ipnp=4kg*m2;

  1. График (приближенный) угловой скорости w1 получаем совершая переход от графика I1:

mw=ma* I1np*w1cp=255mm/(rad*c-1);

yw1cp=w1cp*mw=1600mm;

(2) Силовой расчет

1 Рассматриваем механизм в положении 1=150.Для данного положения w1=6rad/c Зная w1,l1 можно найти Va=1,8m/c.На (рис3) приведен план скоростей построенный по уравнению:

Vb=Va+Vba;

2 Так как точки A и B принадлежат шатуну, совершающему плоское движение, то можно записать векторное уравнение:

ab=aan+aat+aban+abat;

aan=w12*l1;

aat=e1*l1; где e1=tgy=-4,5rad/c смотри (рис2);

aban=w22*lab; w2=w1*U21=1,308rad/c;

aban=2,05m/c2;

Аналитически:

Ab=l1*[Sin1*(1+Cos1/sqr(l22-Sin21))*e1+

+w12*( Cos1-(1-2*Cos21- Sin21* Cos21/(l22-Sin21))/ sqr(l22-Sin21))]=11,5m/c2;

3 Для дальнейших расчетов нам необходимо определить:

e2=dw2/dt=d(U21*w1)/dt=U21*e1+w12*dU21/d1;

U21=- Cos1/sqr(l22-Sin21); после подстановки:

e2=- Cos1/sqr(l22-Sin21)*e1+Sin1/sqr(l22-Sin21)(1-Cos21/(l22-Sin21))*w12=

=-3.34rad/c2;

4 as2x=dVs2x/dt=l1*w12*(Cos1+l2*ls*A);

as2y=dVs2y/dt=l1*w12*(ls-1)*Sin1;

A=(dU21/d1)*Sin2+U212*Cos2;

dU21/d1=Sin1/sqr(l22-Sin21)(1-Cos21/(l22-Sin21));

as2x=12,04m/c2; as2y=2,7m/c2; as2=11m/c2;

5 Определить действующие на механизм силы:

F3=m3*ab=1156n;

Fs2=m2*as2=330n;

MF2=Is2*e2=14,3n*m;

MF1=Is1*e1=9117n*m;

6 Расчленяем механизм на группы звеньев, для второй группы звеньев можно написать уравнение:

Fc+F34+F21+G3+G2+F3+F2=0 - это уравнение не решается;

F21-предсиавляем в виде двух составляющих и запишем уравнение моментов относительно точки B : Mb(F21t)+Mb(G2)+M(F2)+MF2=0;

Спроецировав находим : F21t=130n;

7 Составим уравнение для 3-его звена :

Fc+G3+F34+F32=0;

F34 найдем из уравнения моментов относительно точки A :

SMA(Fi)=0;

F34=4000n; зная F34 найдем F32=23847n;

8 Спроецируем все силы на звено 2 осюда найдем F21n=23670n;

Проверим уравнение (8) графически (рис3).


(3) Расчет зубчатой передачи

1 Принимаем,что колеса изготовлены из термообработанной стали марки 40Х с

[sH]=640 Mpa – допускаемое напряжение по контакту.

Предварительное значение межосевого расстояния определяем по формуле:

aw=9,54*(U12+1)*sqr((10000/[sH])2*KH*M1/(ya*U12));

где KH =1,1коэффициент нагрузки,

U12=Z1/Z2=11/15передаточное отношение,

ya=0,315 – коэффициент ширины зубчатых колес ,

М1=943 nm.

aw=(11/15+1)*sqr((10000/315)2*1,1*1000/(0,315*11/15))=155 mm.

По предварительному значению aw находим модуль

m=2*aw/[[U12+1]*Z1],

m=2*155/((11/15+1)*11)=11,7.

Выбираем m=12.

2 Наименьшее число зубьев Zmin=2*ha/Sin2200=17,

наименьший коэффициент смещения при отсутствии подрезании зуба Xmin1=ha*(Zmin-Z1)/Zmin=0,357 ,

Xmin2=ha*(Zmin-Z2)/Zmin=0,123.

Накладываем ограничение по относительной толщине зуба Sa=0,4 и по

коэффициенту перекрытия ea=1.15.

3 Контроль взаимного положения разноименных профилей зубьев при изготовлении колес осуществляем по постоянной хорде и высоте зуба до постоянной хорды:

Sc=m*(p/2*Cos2a+X*Sin(2*a));

Sc=12*(p/2*Cos2a+X*Sin(2*a))=19,7mm;


Случайные файлы

Файл
10624-1.rtf
201608.rtf
114641.rtf
70867.rtf
97489.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.