РПЗ курсача 124 Б (124b)

Посмотреть архив целиком

Московский Государственный Технический Университет

имени Н.Э. Баумана








Факультет «Робототехники и комплексной автоматизации»


Кафедра «Теории механизмов и машин»








РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ

ЗАПИСКА



к курсовому проекту на тему:




Проектирование и исследование механизмов

установки для укладки арматурной проволоки на конвейер “


Задание 124 вариант Б







Студент


Руководитель проекта:



-Москва, 2000 г.-



РЕФЕРАТ

Данная расчетно-пояснительная записка (РПЗ) состоит из 29 страниц, 13 рисунков, и 3-х таблиц.

В РПЗ вошли следующие основные разделы:


1.Проектирование основного механизма и определение закона движения

2.Силовой расчет механизма

3. Проектирование зубчатых передач планетарного редуктора

4. Проектирование кулачкового механизма.


При выполнении курсового проекта использовались следующие программы ЭВМ:

  1. Компас 5.11

  2. CorelDraw 11

  3. ACDSEE 4.02

  4. ZUB

  5. Visual C

  6. Microsoft World 2002

  7. MathCad 2001

  8. DIADA

ОГЛАВЛЕНИЕ:

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ 4

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 5

1.Проектирование основного механизма и определение закона движения. 9

1.1. Проектирование механизма по заданным условиям. 9

1.2. Построение графика аналога скоростей рабочего органа. 9

1.3. Построение диаграммы сил сопротивления, в зависимости от положения кривошипа. 11

1.4. Определение приведенного момента движущих сил. 11

1.5. Суммарная работа. 13

1.6. График переменных приведенных моментов инерции IIIпр звеньев II группы. 13

1.7. График полной кинетической энергии Т() всего механизма. 14

1.8 График кинетической энергии ТII () II группы звеньев (рис. 1.4). 14

1.9. График кинетической энергии первой группы звеньев ТI () . 15

1.10 Необходимый момент инерции маховых масс . 15

1.11 Габаритные размеры и масса маховика. 15

1.12 График (приближенный) угловой скорости 15

2.Силовой расчет механизма. 17

2.1. Исходные данные для силового расчёта механизма 17

2.2. Нахождение скоростей. 17

2.3. Построение плана ускорений. 17

2.3. Кинетостатический силовой расчет механизма. 18

3. Проектирование зубчатых передач планетарного редуктора. 19

3.1 Построение профиля зуба колеса, изготовляемого реечным инструментом. 19

3.1.1 Расчет параметров зубчатой передачи. 19

3.1.2. Построение станочного зацепления 19

3.2. Построение проектируемой зубчатой передачи 20

3.3 Расчет планетарного редуктора. 20

4. Проектирование кулачкового механизма…………………………………………………..23

4.1 Построение кинематических диаграмм методом графического интегрирования. 23

4.2 Определение основных размеров кулачкового механизма. 24

4.3 Построение профиля кулачка. 24

Выводы. 26

ПРИЛОЖЕНИЯ 27

Список использованной литературы: 29



ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ


Установка предназначена для укладки арматурной проволоки на конвейер. Основным механизмом установки является четырехзвенный рычажный механизм (рис. 1), состоящий из кривошипа 1, коромысла 2, шатуна 2 и стойки 4. Сила F сопротивления при укладке приложена в точке Е коромысла 3, является постоянной величиной (рис. 2) и направлена по касательной к траектории этой точки. В крайних положениях DE’ и DE’’ коромысла 3 (рис. 1) сила F меняет свое направление. Проволока 5 укладывается между штырьками 6 конвейера (рис. 3), который движется перпендикулярно плоскости рычажного механизма.

Привод установки состоит из двурядного планетарного редуктора 7 (число блоков сателлитов к=3) и электродвигателя 8 (рис. 4). На входном валу редуктора установлен маховик 9, обеспечивающий требуемый коэффициент неравномерности вращения кривошипа (δ=).

Кулачковый механизм предназначен для отрезки секций уложенной проволоки. Кулачок 10 жестко связан с зубчатым колесом 7 и получает вращение от кривошипа 1 через зубчатую передачу, состоящую из колес z5, z6, z7 и z8 (модуль колес m=5мм). Закон движения толкателя 2 кулачкового механизма дан на рис. 5. Допустимый угол давления в кулочковом механизме [υ]=25˚.

Примечание. Центры масс S2 и S3 звеньев 2 и 3 находятся в середине их длин. Моменты инерции этих звеньев относительно их центров масс определяют по формуле.





ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ


п/п

Наименование параметра

Обозначения

Единица

СИ

Числовое значение

1

Ширина укладки проволоки

Н

м

0,35

2

Угол поворота коромысла 3

β

град

56

3

Коэффициент измерения средней скорости коромысла

kω

-

1,0

4

Средняя скорость укладки проволоки

(υE)ср

м/с

0,9

5

Массы звеньев 3 и 2

m3=2m2

кг

9,6

6

Усилие необходимое для укладки проволоки

F

Н

480

7

Момент инерции зубчатых колес, приведенный к валу кривошипа 1

Iзбпр

Кг·м2

4,2

8

Угловая координата кривошипа 1 (для силового расчета механизма)

φ1

град

60

9

Придаточное отношение планетарного редуктора

U1h

-

11

10

Число зубьев колес

z5=z7, z6=z8

-

10, 20

11

Ход толкателя кулачкового механизма

hn

м

0,015

12

Угол рабочего профиля кулачка

δp

град

145

13

Угол дальнего стояния толкателя

Φдс

град

15



Рис. 1






Рис. 2




Рис. 3


Рис. 4



Рис. 5

ВВЕДЕНИЕ

В ходе выполнения курсового проекта будет исследован четырехзвенный рычажный механизм, зубчатая передача, кулачковый механизм и планетарный зубчатый механизм. Для чего будут применены аналитические и графические методы расчета с использованием ЭВМ. Аналитические методы позволяют получить любую требуемую точность результата. Графические методы менее точны, но более наглядны, их применяют если нет возможности применить ЭВМ, а также для контроля правильности аналитического решения и при отладке программ для ЭВМ.

При графическом изображении физических величин масштаб обозначается буквой с индексом, указывающим, к какой величине он относится.

Допущения принятые при выполнении курсового проекта: [1]


  1. Независимо от особенностей конструктивного выполнения все шарнирные соединения считаются вращательными кинематическими парами, а все соединения, допускающие прямолинейное относительное движение звеньев – поступательными парами, поэтому все пары рычажного механизма считаются одноподвижными парами (пятого класса).

  2. Звенья механизма представляют собой абсолютно твердые тела.

  3. Зазоры в кинематических парах отсутствуют.

  4. Трением в кинематических парах и вредным сопротивлением среды можно пренебречь.

  5. Полезное сопротивление зависит лишь от положения механизма, либо постоянно.

  6. При нулевой итерации момент, развиваемый двигателем, считается постоянным в течении всего периода установившегося движения

  7. Массой и инертностью кулисных камней можно пренебречь.


1.Проектирование основного механизма и определение закона движения.


1.1. Проектирование механизма по заданным условиям.


Четырехзвенный рычажный механизм вычерчен в масштабе =50мм/м. Положения начального звена 1 при вращении вокруг центра А разбивается на 12 положений. Реальный механизм заменяется динамической моделью.

По заданным условиям определяем основные размеры механизма.

Из за того, что коэффициент Kυ=1, то максимальный размах кулисы и длинна звена 1 равны.

Длина звена 1:

.


Длина звена 2:

.

Длина звена 3: