МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
МОСКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА «ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту по Теории механизмов и машин
Исследование механизма зубодолбежного станка для нарезания цилиндрических колёс
Выполнил:
студент группы 181-231 Семдянкин Данил
Москва 2020 год
Задание
Зубодолбежный станок предназначен для нарезания зубьев цилиндрических колес реечным инструментом по методу обкатки (огибания).
Привод станка состоит из двигателя, передаточных механизмов, в состав которых входит планетарный механизм (редуктор), и зубчатой передачи с числом зубьев колес z1. z2 Основным механизмом станка является шестизвенный рычажный механизм (рис 1,a), состоящий из кривошипа 1, шатуна 2, ползуна 3, шатуна (кулисного камня) 4 и кулисы 5, качающейся относительно оси С.
Рисунок 1
Главное движение (движение резания) осуществляется при перемещении ползуна 3 вниз с закрепленной на нем инструментальной рейкой. Ползун 3 получает возвратно-поступательное движение от кривошипа 1 через шатун 2. Диаграмма изменения силы резания F по перемещению SD ползуна 3 приведена на рис. l, б.
Для обеспечения вращения кривошипа при установившемся режиме работы с заданным коэффициентом неравномерности д на валу кривошипа устанавливается маховик.
Схема кулачкового механизма с плоским пазовым кулачком 6 и поступательно движущемся роликовым толкателем 7 представлена на рис. 1,в.
При исследовании механизма станка использовать данные, приведенные в таблице 1.
зубодолбежный станок скорость инерция
1. Структурный анализ
Таблица 1
|
№ |
Обознач. КП |
Звенья |
Вид |
Класс |
Подвижность |
Вид пары |
|
|
1 |
A10 |
1,0 |
вращател. |
P5 |
одноподвижн. |
НКП |
|
|
2 |
B12 |
1.2 |
вращател. |
P5 |
одноподвижн. |
НКП |
|
|
3 |
B24 |
2,4 |
вращател. |
P5 |
одноподвижн. |
НКП |
|
|
4 |
В5 |
5,4 |
поступат. |
P5 |
одноподвижн. |
НКП |
|
|
5 |
C50 |
5,0 |
вращател. |
P5 |
одноподвижн. |
НКП |
|
|
6 |
D23 |
2,3 |
вращател. |
P5 |
одноподвижн. |
НКП |
|
|
7 |
D0 |
3,0 |
поступат. |
P5 |
одноподвижн. |
НКП |
2. Кинематический расчёт
n=54 об/м
l1=0,032 м
l2=0,28 м
lAC=0,15 м
=l2* 0,46 = 0,15*0,46 = 0,069 м
lCs5=0,055 м
m2=13 кг
m3=12 кг
m5=9 кг
Is2=0,5 кг*
Is5=0,3 кг*
F=950 Н
д = 1/25
Iпр.const=8 кг*
Расчёты в масштабе:
[AB] = 50
щ 1 =
Кинематический анализ:
Расчёт скоростей:
Скорости:
Для ВВВ:
Для ВПВ:
=0
Таблица 2
|
Крайнее положение |
Рабочий ход |
Холостой ход |
||
|
0,004 |
||||
|
50 |
||||
|
0.181 |
||||
|
0 |
23.980 |
49.812206 |
||
|
0 |
46.350 |
48.092 |
||
|
0 |
20.0180 |
49.604 |
||
|
0 |
45.818 |
43.764 |
||
|
0 |
0.087 |
0.180 |
||
|
0 |
0.168 |
0.0180 |
||
|
0 |
0.072 |
0.180 |
||
|
0 |
0.166 |
0.0230 |
||
|
щ2 |
0 |
0.310 |
0.643 |
|
|
щ5 |
0 |
0.927 |
0.151 |
Расчёт ускорений:
Ускорения:
Для ВВВ:
Для ВПВ:
Таблица 3
|
Крайнее положение |
Рабочий ход |
Холостой ход |
||
|
0,015 |
||||
|
70 |
||||
|
1.022 |
||||
|
0 |
0.0269 |
0.116 |
||
|
0 |
1.840 |
7.940 |
||
|
0 |
0.900 |
0.088 |
||
|
0 |
61.643 |
6.022 |
||
|
0 |
0.424 |
1.133 |
||
|
0 |
29.050 |
77.614 |
||
|
0 |
0.154 |
0.003 |
||
|
] |
0 |
10.521 |
0.235 |
|
|
0 |
0.900 |
1.068 |
||
|
0 |
0.134 |
0.054 |
||
|
0 |
0.783 |
0.125 |
||
|
[kb5b12] |
0 |
9.193 |
3.707 |
|
|
0 |
53.624 |
8.561 |
||
|
0 |
0.424 |
1.133 |
||
|
0 |
29.050 |
77.614 |
||
|
0 |
0 |
0 |
||
|
0 |
0 |
0 |
||
|
0 |
0 |
0 |
||
|
щ2 |
0 |
0.310 |
0.643 |
|
|
щ5 |
0 |
0.927 |
0.151 |
Кинетостатическое исследование:
[] = 150 мм
[] = 150 мм
Расчёты сил тяжести, сил и моментов инерции:
1 звено:
2 звено:
3 звено:
4 звено:
5 звено:
Таблица 4
|
№ |
Определяемая реакция |
Вид уравнения |
Звено |
|
|
1 |
2 |
|||
|
2 |
2 и 3 |
|||
|
3 |
3 |
|||
|
4 |
dx3 |
3 |
Таблица 5
|
№ |
Определяемая реакция |
Вид уравнения |
Звено |
|
|
1 |
5 |
|||
|
2 |
5 и 4 |
|||
|
3 |
4 |
|||
|
4 |
dx4 |
4 |
[f54]*=F54= 33.954919H
F54=-F41 = - 33.954919Н (минус указывает на противоположное направление силы)
dx4=0
Начальный механизм:
[f10]*
Рычаг Жуковского:
[pvb12]=[]=50
Таблица 6
|
hG5 |
36.31 |
|
|
hG3 |
36.47 |
|
|
hG2 |
34.77 |
|
|
hFin5 |
27.29 |
|
|
hFin2 |
22.34 |
|
|
hf4 |
38.25 |
|
|
hF |
36.31 |
|
|
hf3 |
2.85 |
|
|
h2b |
34.42 |
Fур.p = (F*hF+FD*(h2b-hf3)+FC*hf4-Fin5*hFin5-Fin2*hFin2-Fin3*hG3-G2*hG2-G5*hG5-G3*hG3)/(pvb12) = 442.824139 Н