Добавил:

Xer1t Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (бывш. СПбГПУ)

Предмет:

Теория механизмов и машин

Файл:

tmm.-laborator

..pdf

Скачиваний:

Добавлен:

26.11.2019

Размер:

735.38 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 73 4 5 6 7 > Следующая >>>

нагруженный.

Отчет по лабораторной работе должен включать:

1.Структурную схему, полученную на первом этапе структурного синтеза в соответствии с заданной степенью аномальности.

2.Структурную схему, приведенную в соответствие с заданной степенью иррациональности на втором этапе.

3.Расчеты структурных характеристик, параметров и признаков.

Контрольные вопросы.

1.Что такое структурный синтез, чем он отличается от структурного анализа, что является его результатом?

2.Какие параметры считаются входными, какие выходными при структурном синтезе?

3.Чем структурные признаки отличаются от структурных параметров?

4.Какие бывают монады и чем они отличаются?

5.В чем сущность монадной теории структуры?

6.Что такое монадный уровень исследования структуры?

7.Приведите пример подвижного контура, дайте его определение.

8.Приведите пример жесткого контура, дайте его определение.

9.Дайте определение внутреннего и внешнего контура.

10.Назовите этапы структурного синтеза.

11.Какова зависимость числа внутренних подвижных контуров от числа жестких треугольных контуров?

12.Как определяется степень аномальности каждого контура

икак она связана с общей степенью аномальности всего механизма?

13.Как устраняются контурные избыточные связи?

14.Как распределяются по контурам избыточные связи?

15.Из каких этапов состоит алгоритм изображения структурной схемы?

Лабораторная работа № 3

КИНЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЗУБЧАТЫХ МЕХАНИЗМОВ

Цель работы: овладение практическими навыками в определении передаточного отношения зубчатых механизмов

Оборудование: макеты зубчатых механизмов, в том числе планетарных.

Сведения из теории

Зубчатые механизмы, используемые чаще в качестве передаточных, реализуют линейную передаточную функцию, называемую передаточным отношением. Зубчатые передачи могут иметь открытое исполнение или закрытое, в специальном корпусе, для защиты от пыли и улучшения условий смазки зубчатых зацеплений и подшипников. Понижающие передачи, у которых выходной вал вращается с меньшей угловой скоростью, чем входной, называются редукторами (от англ. reduce – понижать), а повышающие – мультипликаторами. Обычный редуктор становится мультипликатором, если меняются входной и выходной валы.

				ω2
ω1	d1	d2	ω2	ω1
			ω2	ω1

а)

б)

Рис.

3.1.

Трехзвенный

зубчатый

механизм:

а –

с внешним

зацеплением; б –

с внутренним зацеплением

Передаточное отношение простейшего трехзвенного зубчатого механизма (рис. 3.1, а), или зубчатой передачи, определяется отношением угловых скоростей ω, делительных диаметров d и радиусов r колес, либо чисел зубьев z (в этом случае оно называется передаточным числом u, поскольку является

отношением целых чисел). В случае понижающей передачи большая величина делится на меньшую, причем с учетом знака минус, показывающего, что шестерня (меньшее колесо) и выходное зубчатое колесо вращаются в разные стороны.

Одна пара зубчатых колес называется ступенью; при создании сложных многозвенных зубчатых механизмов общее передаточное отношение, или передаточное число, является произведением

передаточных чисел ступеней с учетом знака каждой ступени.

ω2

ω1	ω2	ω2	ω1
	ω2		ω3
			ω3
	а)		z1	б)
а)			б)

ωz23 ω3

	1	z	2	z	3	z	3			2		z		2	z	4
i								i i1 i2	1		1
	3	z	1	z	2	z	1		2	3	3		z		z	3
														1

Рис. 3.2. Четырехзвенная передача: а – рядовое соединение с паразитным колесом; б – двухступенчатая

В случае внутреннего зацепления (рис. 3.1, б) оба колеса вращаются в одну сторону, поэтому знак передаточного отношения положительный. Если необходимо обеспечить, например, заданное межосевое расстояние, или вращение входного и выходного колеса в одну сторону, между ними устанавливается еще одно колесо такого же модуля (рис. 3.2, а). Очевидно, что дополнительное колесо (или колеса) не изменяет передаточное отношение (число) независимо от количества зубьев, поэтому часто называется паразитным (рис. 3.2, а), причем паразитные колеса влияют только на межосевое расстояние и на направление вращения выходного звена. В случае же двухступенчатой передачи с четырьмя колесами передаточное отношение изменяется, а направление вращения сохраняется, как в передаче с одним паразитным колесом (рис. 3.2, б). Второе и третье колесо установлены на одном валу, поэтому вращаются с одной угловой скоростью ω2.

Планетарные механизмы

Планетарные механизмы относятся к рычажно-зубчатым, так как содержат водило – рычажное звено, на котором установлены с возможностью вращения сателлиты (планетарные зубчатые

колеса). Оси сателлитов в своем движении вращаются вокруг центральных колес, с которыми образуют зубчатое соединение,

поэтому их называют еще передачами с подвижными осями колес.

Подвижное центральное колесо называется солнечным, а неподвижное – опорным. В целом движение сателлитов (спутников) напоминает движение планет вокруг солнца, поэтому, собственно, данные механизмы и называются планетарными.

Основных схем планетарных механизмов четыре (рис. 3.3): а) с внутренним зацеплением и паразитным сателлитом

(редуктор Джемса); б) с двумя внешними зацеплениями (редуктор Давида);

в) с двумя внутренними зацеплениями (типа Давида); г) с одним внутренним и внешним зацеплением (смешанного

типа).

z2	z2/	z2	z2
			/

z1		z′2
z1		в) z1 Z3
а) z3	б)	в) z1 Z3
	z3	z1

Рис. 3.3. Основные схемы планетарных редукторов

nм

z2/

г)

Схема а) считается однорядной, остальные – двухрядные. Передаточное отношение планетарных редукторов

определяется по методу Виллиса с помощью инверсии (обращения движения). Для этого нужно мысленно остановить водило, в результате чего весь механизм будет вращаться уже вокруг водила

со скоростью водила H , но в другую сторону, в том числе и опорное колесо.

В этом случае из планетарной передачи получается обычная рядовая с неподвижным водилом Н, ставшим стойкой механизма. По аналогии с рис. 3.2, а ее передаточное отношение от первого колеса к третьему:

	i13Н			Н
				1
				Н
				Н
				3

Здесь угловая скорость опорного колеса 3Н 3 Н Н , поскольку угловая скорость опорного колеса была равна 3 0.

Верхний индекс в обозначениях характеристик планетарного механизма означает неподвижное (остановленное) звено, в данном случае водило Н.

Угловая скорость первого звена в обращенном движении:

С учетом этих значений передаточное отношение

обращенного механизма:

iН

1 i

Полученная формула

i1H

1 i13H

является общей для всех

четырех основных схем, поскольку все они имеют по три подвижных звена, несмотря на то, что у однорядного редуктора зубчатых колес три, а у остальных – по четыре (блок сателлитов – одно звено). Формулы для определения передаточного числа разных схем планетарных редукторов сведены в табл. 3.1

Таблица 3.1

Типовые схемы планетарных редукторов

Схема	z2	z2/	z2			z3
планетар-	z2		z2		z1	z3
ного			/		nм
ного
механиз-
механиз-				z2
ма	z1			z2		/
	z1		z1	z3		z2
	z3	z3	z1	z3
		z3	z1		z2
					z2

Передат.

i1H

1 i13H

i1H

1 i13H 1

Отноше-

i1H 1 i13H

ние

iH1 i

Порядок выполнения работы

1.Используя модель, составить кинематическую схему зубчатого механизма. Определить степень аномальности и

степень иррациональности структуры. Подсчитать числа зубьев колес.

2.Составить формулу для вычисления передаточного отношения от входного к выходному звену и определить его значение.

3.Проверить передаточное отношение, используя модель механизма. Для этого повернуть входное звено на n1 оборотов до тех пор, пока выходное звено не повернется на один оборот

n2=1, после чего вычислить передаточное отношение по формуле:

i n1 . n2

Отчет по лабораторной работе должен включать:

1.Краткие сведения из теории зубчатых передач.

2.Кинематические схемы предложенных зубчатых механизмов.

3.Формулы для расчета передаточного отношения (передаточного числа) и его расчеты.

4.Результаты экспериментальной проверки передаточного отношения.

Контрольные вопросы

1.Что такое передаточное отношение? Чем оно отличается от передаточного числа?

2.Как определить передаточное отношение многоступенчатой передачи?

3.Какие зубчатые колеса называются паразитными и почему? Какова их роль?

4.Какие механизмы называются планетарными?

5.Какие виды планетарных механизмов известны?

6.Как определяется передаточное отношение планетарных механизмов?

7.Какие звенья входят в состав планетарного механизма?

8.Как называются понижающие передачи? Повышающие?

9.Что означает отрицательное значение передаточного отношения?

10. Как называется линейная передаточная функция?

Лабораторная работа №4

КИНЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ КУЛАЧКОВЫХ МЕХАНИЗМОВ

Цель работы: овладение практическими навыками в экспериментальном определении кинематических параметров кулачковых механизмов.

Оборудование: лабораторный прибор для анализа кулачковых механизмов, набор толкателей, индикатор часового типа, циркуль, линейка, карандаш, микрокалькулятор.

Сведения из теории

Кулачковые механизмы предназначены для преобразования вращательного или поступательного движения входного звена в закономерное возвратно-поступательное или вращательное движение выходного звена с ограниченным углом поворота. В машиностроении широко применяются плоские кулачковые механизмы с вращающимся кулачком. Две их типовые схемы приведены на рис.4.1.

1 O O

б)

Рис. 4.1. Схемы кулачковых механизмов:

а – с поступательным толкателем; б – с коромысловым толкателем

На рис. 4.1, а изображен механизм с поступательно движущимся толкателем. При повороте кулачка 1 на угол толкатель 2 переместится на величину s. В зависимости от профиля кулачка перемещение s может быть разной функцией угла поворота : s = s ( ). На рис. 4.1, б представлен кулачковый механизм с вращающимся толкателем. Поворот кулачка на угол

φ даст угловое перемещение коромыслу 2	позакону .
Наиболее общий закон движения толкателя	в функции угла
поворота кулачка показан на рис. 4.2.

Рис. 4.2. Диаграмма перемещения толкателя

Диаграмму перемещения толкателя можно разбить на четыре части, соответствующие углам поворота кулачка у, д.с, в, б.с. Изрис.4.2 видно,чтона участке кривой Оа при повороте кулачка на угол у происходит подъем-удаление толкателя на величину hm, если толкатель перемещается поступательно, или поворот

на угол m, если толкатель вращающийся. На участке				ab
в пределах угла	д.с	толкатель неподвижен. За период
поворота на угол	в толкатель возвращается (опускается) в
свое исходноеположение (участок кривой			b'с) и научастке	cd
в пределах угла	б.с	опять неподвижен,	но уже в нижнем

положении. В соответствии с этим в движении толкателя различают четыре фазы: удаления, дальнего стояния, возврата и ближнего стояния.

Если кулачок вращается с постоянной угловой скоростью1, то углы поворота пропорциональны времени:

у 1 tу	д.с 1 tд.с	в 1 tв	б.с 1 tб.с.
	Описание установки

Принципиальная схема устройства лабораторного прибора для анализа кулачкового механизма показана на

рис. 4.3. На плите	1	смонтированы привод кулачка 3,
опорная стойка	5	для исследования кулачковых

механизмов с вращающимся толкателем 4, съемная плита

13, на которой установлены две направляющие 9 и		14
толкателей	10 и 16, а также опорная стойка	12

индикатора. Между толкателями и соответствующими направляющими расположены пружины 8. Привод кулачка 3 осуществляется через червячную передачу 20 при вращении рукоятки 19.

Рис.4.3. Лабораторныйкулачковыймеханизм

На данном лабораторном приборе можно проводить анализ кулачковых механизмов с разными кинематическими схемами и с различными профилями кулачков. Величина эксцентриситета устанавливается на шкале 15 при смещении пальцев 7 плиты 13 в пазах 6. Замена толкателя 16 производится при отсоединенной направляющей 14. Величина перемещения

толкателя определяется индикатором часового типа 11. Отсчет фазовых углов кулачкового механизма производится по градуированному диску 2, соединенному с кулачком винтами 18, при помощи стрелки 17.

Рис.4.4. Варианты схем кулачковых механизмов

Порядоквыполненияработы

1.По заданной схеме кулачкового механизма установить на приборе кулачок и толкатель. Варианты схем исследования кулачковых механизмов приведены на рис. 4.4.

<<< < Предыдущая 1 23 / 73 4 5 6 7 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете Теория механизмов и машин

#
19.07.20191.25 Mб15Raschet geometry ZP po GOST 16532-70.xmcd
#
26.11.20191.25 Mб5Raschet geometry ZP po GOST 16532-70.xmcd
#
26.11.2019257.18 Кб3RiJcctSjDdo.jpg
#
19.07.2019257.18 Кб0RiJcctSjDdo.jpg
#
19.07.2019735.38 Кб21tmm.-laborator..pdf
#
26.11.2019735.38 Кб6tmm.-laborator..pdf
#
19.07.20193.61 Mб26TMM_2.pdf
#
26.11.20193.61 Mб6TMM_2.pdf