Порядок выполнения работы и оформления отчета

1. Ознакомиться с моделью механизма, определить характер относительного движения звеньев.

2. Определить степень подвижности механизма.

3. Определить размеры звеньев из условия проворачиваемости звеньев.

4. Вычертить в масштабе кинематическую схему механизма.

5. Вычислить углы при кривошипе, соответствующие крайним положениям выходного звена.

5. Рассмотреть другие варианты механизма.

6. Оформить титульный лист и отчет о выполненной работе.

7. Сформулировать выводы по лабораторной работе.

Вопросы для самоконтроля

1. Что такое инверсия механизмов?

2. Сформулируйте условие проворачиваемости звеньев, правило Ф. Грасгофа.

3. Дайте пояснения к методу построения положений механизма.

4. Какие положения звеньев механизма называют крайними?

5. Как определяются углы кривошипа в крайних положениях?

Т а б л и ц а 2.1           

Задание на лабораторную работу

О к о н ч а н и е т а б л. 2.1           

Лабораторная работа № 3

Кинематический анализ зубчатых механизмов

Цель работы

1. Ознакомление с различными видами зубчатых механизмов и составление их кинематических схем.

2. Проведение кинематического анализа этих механизмов аналитическим, графическим и экспериментальным методами.

Основные сведения

Зубчатые передачи относятся к механическим и предназначены для передачи вращательного движения от ведущего вала к ведомому с преобразованием параметров этого движения: угловых скоростей и крутящих моментов.

Трехзвенный зубчатый механизм состоит из двух подвижных звеньев – зубчатых колес, находящихся в зацеплении и образующих кинематическую пару II класса, и входящих во вращательные кинематические пары I класса с третьим неподвижным звеном – стойкой. Основным классификационным признаком трехзвенных зубчатых механизмов является взаимное расположение осей вращения колес. Различают механизмы:

• с параллельными осями – цилиндрические прямозубые (рис. 3.1, а), косозубые (рис. 3.1, б), шевронные (рис. 3.1, в), реечные, с внешним и внутренним зацеплением;

а б в г д е з

Рис. 3.1. Трехзвенные зубчатые механизмы

• с пересекающимися осями – конические (рис. 3.1, г) прямозубые, косозубые, тангенциальные);

• с перекрещивающимися осями – винтовые (рис. 3.1, д), червячные (рис. 3.1, е), гипоидные (рис. 3. 1, з).

Трехзвенные зубчатые механизмы в различных сочетаниях могут быть скомбинированы в многозвенных зубчатых механизмах. Например рядовой механизм с промежуточными колесами (рис. 3.2), в котором окружные скорости V_i всех колес одинаковы, а следовательно, про­ме­жуточные колеса 2, 3 и 4, изменяя направление вращения, не влияют на величину выходной угловой скорости ω₅.

Рис. 3.2. Рядовой зубчатый механизм с промежуточными колесами

Рис. 3.3. Рядовой ступенчатый зубчатый механизм

Рис. 3.4. Дифференциальный механизм Давида

Могут быть образованы рядовые ступенчатые зубчатые механизмы (рис. 3.3), в которых промежуточные колеса парами уста­нав­ли­ваются на общей оси и влияют на изменение выходной угловой скорости ω₄. Существуют более сложные зубчатые механизмы с подвижными осями колес: планетарные и дифференциальные (рис. 3.4), а также их комбинации с рассмотренными ранее типами механизмов.