Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

TMM

.pdf
Скачиваний:
83
Добавлен:
13.02.2015
Размер:
5.75 Mб
Скачать

где q – число внешних зацеплений в зубчатом ряду (здесь q = 2), n1 и n4 – частоты вращения колес 1 и 4, с–1.

Множитель (–1) q в зубчатых механизмах с параллельными осями вращения звеньев определяет знак передаточного отношения. Если q – четное число или 0 – передаточное отношение положительно, входное (звено 1) и выходное (звено 4) звенья данного участка цепи вращаются в одну и ту же сторону. Если q – нечетное число – передаточное отношение отрицательно, входное и выходное звенья данного участка кинематической цепи будут вращаться в разные стороны.

Для определения передаточного отношения второй части – дифференциального ряда следует при остановленном водиле (метод Виллиса) составить выражение передаточного отношения от крайнего левого до крайнего правого зубчатых колес дифференциала

u5H8

( 1)0

z

6z8

 

n5 nH

 

nH

.

(6)

z5z7

n8 nH

 

 

 

 

 

n8 nH

 

Разделив числитель и знаменатель правой части выражения (6) на n8, получим

 

 

nH

n8

 

nH

 

u5H8

 

 

 

, где

uH 8.

 

 

 

 

nH

 

 

 

1

n8

n

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

Теперь после преобразований имеем

uH 8 u5uH58H 8 1.

Передаточное отношение третьей части – зубчатого ряда – определяется отношением чисел зубьев колес 9 и 10, входящих в этот ряд

u9 10 ( 1)1 z10 n9 . z9 n10

При определении числа оборотов сателлита (колес 6 и 7) следует в дифференциальном ряду исключить все колеса до сателлита (с любой его стороны) – сделать сателлит конечным колесом дифференциала (рис. 1.4).

Для представленной схемы при решении этой задачи (n6 = n7 = ?) должны быть заданы числа зубьев всех колес и частота вращения водила.

Запишем передаточное отношение от 5 к 6 звену при остановленном води-

ле Н

u5H 6

( 1)0

z6

 

n5 nH

 

nH

.

(7)

z5

n6 nH

 

 

 

 

 

n6 nH

 

10

Численное значение nH здесь определяется из выражений

n

H

n

4

,

u

n1

, n

4

n1

 

 

 

1 4

n4

 

u1 4

 

 

 

 

 

 

 

 

и полученное nН подставляется в формулу (7) для вычисления n6 = n7.

z5

z6 z7

Н

Рис. 1.4. К определению числа оборотов сателлита

Пример кинематического расчета замкнутого дифференциального зубчатого механизма

Схема этого механизма представлена на рис. 1.5. Здесь нам заданы числа зубьев колес 1 2 и 4 6. Определению подлежит величина передаточного отношения от входного вала к корпусу барабана u1-3 и количество зубьев, нарезанных на торцевой части перегородки корпуса барабана (z3).

Данный механизм – замкнутый дифференциальный редуктор грузоподъемного устройства. Зубчатые колеса 1 3 и водило Н представляют собой дифференциальную часть, а колеса 4 6 – простой зубчатый ряд.

Степень подвижности этого механизма определим из выражения

W = 3·5 – 2·5 – 1·4 = 1.

Неизвестное число зубьев колеса 3 определим из условия соосности дифференциальной части, т. е.

R3 = R1 + 2R2,

где R1, 2, 3 – радиусы делительных окружностей колес 1 3.

Эти радиусы далее следует заменить известным соотношением

R mz2,

где m – модуль зубчатого зацепления; z – число зубьев колеса.

При равенстве модулей всех колес конечный результат представим в виде

z3 = z1 + 2z2.

11

Передаточное отношение дифференциальной части определим из выраже-

ния

uH

( 1)1

z3

 

n1

nH

.

(8)

 

 

 

1 3

 

z1

 

n3

nH

 

 

 

 

 

Здесь n3 = n6, nH = n4.

Искомое соотношение u1-3 можно записать в виде

u1 3 n1 .

n3

Разделим правую часть равенства (8) на n3 и получим

 

 

z

 

 

n1

nH

 

 

u

u

 

 

 

uH

 

3

 

n

n

3

 

4 6

 

 

 

 

 

3

 

 

1 3

 

.

(9)

 

 

 

 

 

 

 

 

1 3

 

z1

 

1

nH

 

 

1 u4 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n3

 

 

 

 

 

 

 

Из (9) искомая величина будет равна

u1 3 u1H3(1 u4 6 ) u4 6.

Неизвестная на данный момент величина u4-6 – передаточное отношение зубчатого ряда – определится из выражения

u4 6

( 1)1

z5z6

 

z6

.

z4z5

 

 

 

 

z4

и затем подставляется в (9). Полученное уравнение решается относительно одного оставшегося неизвестного – u1-3 .

z3 z6

z2 z5

Н

z1 z4

Соосность валов

Рис. 1.5. Замкнутый сложный зубчатый механизм

12

Далее представлены варианты заданий для выполнения контрольной работы.

Пример выбора исходных данных (Приложение Г).

Шифр студента заканчивается цифрами 03.

Вэтом случае следует брать:

вариант схемы манипулятора – 3 (Вариант 3 на стр.16 – задача 1);

вариант схемы планетарного зубчатого механизма – 3 (Вариант 3 на стр. 18

– задача 2);

вариант числовых значений исходных данных для решения задачи по кинематическому анализу зубчатых механизмов – 10 (для задания 3, табл. 1.1 на стр. 20-21).

Вариант 1

Задача 1. Для заданной кинематической цепи манипулятора (рис. 1.6, вариант 1) определить количество свобод движения, пространственную (общую) и базовую маневренность, на основании которых сделать выводы о работоспособности предлагаемой схемы и, если это необходимо, предложить способы ее усовершенствования.

Задача 2. В планетарном зубчатом механизме (рис. 1.7, вариант 1) определить неизвестные кинематические параметры в соответствии с исходными данными, представленными в табл. 1.1.

Вариант 2

Задача 1. Для заданной кинематической цепи манипулятора (рис. 1.6, вариант 2) определить количество свобод движения, пространственную (общую) и базовую маневренность, на основании которых сделать выводы о работоспособности предлагаемой схемы и, если это необходимо, предложить способы ее усовершенствования.

Задача 2. В планетарном зубчатом механизме (рис. 1.7, вариант 2) определить неизвестные кинематические параметры в соответствии с исходными данными, представленными в табл. 1.1.

Вариант 3

Задача 1. Для заданной кинематической цепи манипулятора (рис. 1.6, вариант 3) определить количество свобод движения, пространственную (общую) и базовую маневренность, на основании которых сделать выводы о работоспособности предлагаемой схемы и, если это необходимо, предложить способы ее усовершенствования.

Задача 2. В планетарном зубчатом механизме (рис. 1.7, вариант 3) определить неизвестные кинематические параметры в соответствии с исходными данными, представленными в табл. 1.1.

13

Вариант 4

Задача 1. Для заданной кинематической цепи манипулятора (рис. 1.6, вариант 4) определить количество свобод движения, пространственную (общую) и базовую маневренность, на основании которых сделать выводы о работоспособности предлагаемой схемы и, если это необходимо, предложить способы ее усовершенствования.

Задача 2. В планетарном зубчатом механизме (рис. 1.7, вариант 4) определить неизвестные кинематические параметры в соответствии с исходными данными, представленными в табл. 1.1.

Вариант 5

Задача 1. Для заданной кинематической цепи манипулятора (рис. 1.6, вариант 5) определить количество свобод движения, пространственную (общую) и базовую маневренность, на основании которых сделать выводы о работоспособности предлагаемой схемы и, если это необходимо, предложить способы ее усовершенствования.

Задача 2. В планетарном зубчатом механизме (рис. 1.7, вариант 5) определить неизвестные кинематические параметры в соответствии с исходными данными, представленными в табл. 1.1.

Вариант 6

Задача 1. Для заданной кинематической цепи манипулятора (рис. 1.6, вариант 6) определить количество свобод движения, пространственную (общую) и базовую маневренность, на основании которых сделать выводы о работоспособности предлагаемой схемы и, если это необходимо, предложить способы ее усовершенствования.

Задача 2. В планетарном зубчатом механизме (рис. 1.7, вариант 6) определить неизвестные кинематические параметры в соответствии с исходными данными, представленными в табл. 1.1.

Вариант 7

Задача 1. Для заданной кинематической цепи манипулятора (рис. 1.6, вариант 7) определить количество свобод движения, пространственную (общую) и базовую маневренность, на основании которых сделать выводы о работоспособности предлагаемой схемы и, если это необходимо, предложить способы ее усовершенствования.

Задача 2. В планетарном зубчатом механизме (рис. 1.7, вариант 7) определить неизвестные кинематические параметры в соответствии с исходными данными, представленными в табл. 1.1.

Вариант 8

Задача 1. Для заданной кинематической цепи манипулятора (рис. 1.6, вариант 8) определить количество свобод движения, пространственную (общую) и базовую маневренность, на основании которых сделать выводы о работоспо14

собности предлагаемой схемы и, если это необходимо, предложить способы ее усовершенствования.

Задача 2. В планетарном зубчатом механизме (рис. 1.7, вариант 8) определить неизвестные кинематические параметры в соответствии с исходными данными, представленными в табл. 1.1.

Вариант 9

Задача 1. Для заданной кинематической цепи манипулятора (рис. 1.6, вариант 9) определить количество свобод движения, пространственную (общую) и базовую маневренность, на основании которых сделать выводы о работоспособности предлагаемой схемы и, если это необходимо, предложить способы ее усовершенствования.

Задача 2. В планетарном зубчатом механизме (рис. 1.7, вариант 9) определить неизвестные кинематические параметры в соответствии с исходными данными, представленными в табл. 1.1.

Вариант 10

Задача 1. Для заданной кинематической цепи манипулятора (рис. 1.6, вариант 10) определить количество свобод движения, пространственную (общую) и базовую маневренность, на основании которых сделать выводы о работоспособности предлагаемой схемы и, если это необходимо, предложить способы ее усовершенствования.

Задача 2. В планетарном зубчатом механизме (рис. 1.7, вариант 10) определить неизвестные кинематические параметры в соответствии с исходными данными, представленными в табл. 1.1.

15

Y Y

O

X

O

X

Z

 

Z

 

Вариант 1

 

 

Вариант 2

Y

 

Y

 

O

X

O

X

Z

Z

 

 

Вариант 3

 

 

Вариант 4

O

X

O

X

Z

Z

 

 

Y

Вариант 5

Y

Вариант 6

Рис. 1.6. Схемы манипуляторов

16

Y Y

O X O X

Z

Вариант 7

Z

Вариант 8

Y

 

 

Y

O X O X

Z

Вариант 9

Z

Вариант 10

Рис. 1.6. Окончание (начало на с. 16)

17

 

z6 z8 Выход

z2

z3

z5

z8

z4

z5

 

 

 

 

z2

Н

 

 

z6

z7

Вход

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

z3

z7

z1

z4

 

 

z1

Вариант 1

Вариант 2

z4

z6

 

z3

z5

 

 

 

z7

 

z2

z6

z1

 

 

 

Н

z8

Н

z5

z8

 

z1

z7

z3

 

 

 

z4

 

z2

 

 

 

 

z9

Вариант 3

 

 

Вариант 4

 

Рис. 1.7. Схемы планетарных зубчатых механизмов

 

18

z3

 

z6

z2

z5

z8

Нz4

z1 z7

Вариант 5

z3

z4

z5

z2 Н

z6 z7

z1 z8

z9

Вариант 7

z1

z7

 

z8

 

z4

 

 

z2

Н

z6

z9

z3

 

 

 

 

z5

 

z10

 

Вариант 9

z3 z9 z4 z5 z8

z2 Н

z6

z7

z1

Вариант 6

z8

z2

z3 z6

z7

Н

z4

z1 z5

Вариант 8

z4 z5

z9

z2 Н

z1

z6 z7

z3

z8

Вариант 10

Рис. 1.7. Окончание (начало на с. 18)

19

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]