3.3. Определение главных векторов и главных моментов сил инерции

Главные векторы сил инерции:

Главные моменты сил инерции:

Силы тяжести звеньев механизма:

3.4. Кинетостатический силовой расчет механизма

3.4.1 Силовой расчет группы звеньев 4-5

Рассмотрим звено 4. Векторное уравнение сил:

Из этого уравнения следует, что сила и приложена в точке D к звену 4. Сумма моментов для звена 4 относительно точки F позволяет вычислить момент в вращательной паре D образованной звеньями 3 и 4:

М₄₅ = 0 – отсюда следует, что, так как плечо силы F₄₅ не равно нулю, значит тангенциальная составляющая =0.

Векторное уравнение сил для группы звеньев 4-5 дает возможность графически определить значение .

Строим план сил в масштабe 0.0035 мм/Н и находим:

F₄₃ = F₄₃ⁿ =4144.23 H

F₅₀=2778.16 H

3.4.2 Силовой расчет группы звеньев 2-3

Рассмотрим звено 3.

Записываем уравнения моментов относительно точки В для звена 3:

M(G₃) = G₃·h_G3 = 29 · 0.042 = 1.218 Н·м ;

M(F₄₃)=F₄₃·h₄₃=4144.23 · 0.225 = 932.4518 H·м ;

_{Рассмотрим звено 2.}

Записываем уравнения моментов относительно точки В для звена 2:

M(G₂) = G₂·h_G2 = 14·0.075 = 1.05 Н·м ;

M(Ф₂) = Ф_S2·h_Ф2 = 6.9206·0.056 = 0.3875 H·м ;

Решаем векторное уравнение:

Величины не учитываем, так как они пренебрежимо малы. Из графического решения данного уравнения получим:

F₃₀ⁿ=11963 H

F₂₁ⁿ=41328 H

F₂₁=41328 H

Запишем уравнение сил для звена 2:

Величины не учитываем, так как они пренебрежимо малы. Получим:

F₂₃ⁿ= F₂₁ⁿ=41332 Н.

3.4.3 Силовой расчет начального звена 1

Из рассмотрения сил, действующих на звено 1 найдем, что сила реакции в опоре, в т. О, равна по модулю силе F₂₁ и противоположна по направлению.

Запишем уравнение сил для звена 1:

_{Из плана сил получим:}

F₁₀^t= 38920 H

F₁₀ⁿ= 13571 H

Сумма моментов для звена 1 относительно точки О позволяет вычислить значение движущего момента:

, где - условное обозначение приведенного движущего момента, полученного из силового расчета(т.к. мы также имеем его значение исходя из характеристик двигателя).

M(F₁₂)= F₁₂·h_F12=41328 · 0.0353 = 1458.8784 Н·м

= M(F₁₂)-M_Ф1=298.1615-1035.0491=423.829 H·м

Сравнивая приведенный момент, определенный в силовом расчете, со средним движущим моментом, найденным на первом листе, проведем оценку точности:

4. Проектирование зубчатой передачи и планетарного редуктора

4.1 Проектирование зубчатой передачи.

Исходные данные:

число зубьев шестерни Z₅ = 12;

число зубьев колеса Z₆ = 20;

модуль зубчатых колес m = 5 мм;

угол наклона линии зубьев по делительному цилиндру;

параметры инструмента: , h* = 1, с* = 0,25.

4.1.1 Выбор коэффициентов смещения.

Для построения зубчатой передачи воспользуемся программой ZUB, которая позволяет рассчитать необходимые коэффициенты и качественные показатели в зависимости от величины смещения режущего инструмента.

Рассчитанные параметры представлены в виде таблицы (см. Приложение 2). По этим параметрам строим график по оси абсцисс которого отложим X₁,а по оси, ординат - значение и коэффициентов: перекрытия , скольжения , удельного давления . При выборе коэффициента смещение необходимо учитывать.

- проектируемая передача не должна заклинивать;

- коэффициент перекрытия проектируемой передачи должен быть больше допустимого ;

- зубья у проектируемой передачи не должны быть подрезаны и толщина их на окружности вершин должна быть больше допустимой (S_a > [S_a]). Принимаем: .

Значения коэффициентов X₁, X₂ должны быть такими, что бы предотвратить все перечисленные явления. Расчетные коэффициенты должны быть выбраны так, чтобы не было подрезания зубьев.

Отсутствие подрезания обеспечивается минимальным, а отсутствие заострения максимальным коэффициентом смещения, должно выполняться неравенство:

X_1max > X₁ > X_1min

Расчетами находим: X_1min = 0.298. Максимальный коэффициент смещения получается графическими построениями – как точка пересечения линий и .

Находим: X_1max = 1.45 .

Определяем значение Х₁, пользуясь дополнительным ограничением . Принимаем: = 1.1 в соответствии с ГОСТ 1643-81.

Перечисленным ограничениям соответствуют смещения Х₁ = 0.3...0.8.

По рекомендации ГОСТ 16532-70 принимаем Х₁ = 0.5.