Курсовая работа (т): Проектирование планетарного, кулачкового и рычажного механизмов долбежного станка, страницы 1-5

Проектирование планетарного, кулачкового и рычажного механизмов долбежного станка

Содержание

Введение

. Синтез и анализ рычажного механизма

.1 Структурный анализ механизма

.2 Определение недостающих размеров

.3 Определение скоростей точек механизма

.4 Определение ускорений точек механизма

.5 Диаграммы движения выходного звена

.6 Определение угловых скоростей и ускорений

.7 Определение ускорений центров масс звеньев механизма

. Силовой анализ механизма

.1 Определение сил инерции и сил тяжести

.2 Расчет диады 4-5

.3 Расчет диады 2-3

.4 Расчет кривошипа

.5 Определение уравновешивающей силы методом Жуковского

.6 Определение мощностей

.7 Определение кинетической энергии механизма

. Проектирование зубчатого зацепления. Синтез планетарного редуктора

.1 Геометрический расчет равносмещенного зубчатого зацепления

.2 Синтез планетарной передачи

.3 Определение частот вращения

. Синтез и анализ кулачкового механизма

.1 Построение кинематических диаграмм и определение масштабных коэффициентов

.2 Определение минимального радиуса кулачка

.3 Построение профиля кулачка

Заключение

Список использованных источников

Введение

Долбежный станок предназначен для долбления пазов и внутренних канавок в отверстиях деталей, а также для строгания вертикально расположенных поверхностей. Резание металла осуществляется резцом, закрепленным в резцовой головке ползуна 5, при его возвратно-поступательном движении в вертикальном направлении.

Для осуществления движения резца служит шестизвенный кривошипно-кулисный механизм с качающейся кулисой. Кривошипно-кулисный механизм с качающейся кулисой состоит из кривошипа 1, камня 2, кулисы 3, шатуна 4 и ползуна 5.

На рисунке приведена схема привода долбежного станка. От электродвигателя движение через планетарный редуктор и зубчатую передачу Z5-Z6 передается на кривошипный вал О2-О2 кривошипно-кулисного механизма.

На одном валу с кривошипом и зубчатым колесом Z5 находится кулачок 7, который приводит в движение толкатель (а, б, в), связанный с механизмом подачи стола.

1. Синтез и анализ рычажного механизма

Расчётная схема

Исходные данные:= 300 мм;

К = 2;

мм;

;кр = 100 об/мин;

.1 Структурный анализ механизма

Степень подвижности механизма:

где n=5 - число подвижных звеньев=7 - число одноподвижных кинематических пар=0 - число двуподвижных кинематических пар

Разложим механизм на структурные группы Ассура:

Формула строения механизма:

Механизм 2-го класса, 2-го порядка.

1.2 Определение недостающих размеров

Угол размаха кулисы:

Длина кривошипа:

Так как ход долбяка равен 300 мм и угол размаха кулисы , то длину BO2 выбираем 300мм.

Длину ВС определим из соотношения:

мм;

Масштабный коэффициент построения схемы:

м/мм

Строим планы скоростей и ускорений механизма, приняв за начало отсчёта крайнее положение, соответствующее началу рабочего хода механизма.

.3 Определение скоростей точек механизма

Скорость точки А кривошипа определяем по формуле:

м/с

гдеw - угловая скорость кривошипа, равная:

с-1

План скоростей будем строить в масштабе:

м/(с·мм)

Скорость точки А’ определим графическим решением системы уравнений:

На плане мм

м/c

Скорость точки B определяем по подобию:

Абсолютная величина скорости точки B:

м/с

Скорость точки С определим графическим решением системы двух векторных уравнений:

На плане мм

Абсолютная величина скорости точки С:

м/с

Для всех остальных положений, скорости определяются аналогично.

Полученные результаты сводим в таблицу 1.1

Таблица 1.1

Положение механизма	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
т. А'	0,56	0,96	1,18	1,26	1,18	0,96	0,56	0	0,75	1,26	0,75
т. B	0,63	0,9	1,02	1,05	1,02	0,9	0,63	0	1,5	3,15	1,5
т. С	0,47	0,76	0,95	1,05	1,045	0,94	0,66	0	1,57	3,15	1,18

.4 Определение ускорений точек механизма

Ускорение точки А определяем по формуле:

м/с²

Выбираем масштабный коэффициент для построения плана ускорений:

м/(с²·мм)

Ускорение точки А’ определяется графическим решением системы уравнений:

м/с²

Абсолютная величина ускорения точки А’:

м/с²

Ускорение точки В находим из подобия:

мм

м/c²

Ускорение точки С найдём решив систему уравнений:

м/с²

Ускорение остальных положений определяем аналогично.

Таблица 1.2

	0	1	3	5	7	9	11
aA’	40,05	50,2	25,61	13,13	21,85	63,89	11,42
aB	61,66	59,88	23,47	12,04	26,05	137,48	24,57
aC	47,59	47,58	24,29	3,7	27,52	67,91	23,167

1.5 Диаграмма движения выходного звена

рычажный долбежный станок кулачковый

Масштабные коэффициенты диаграмм:

м/(с·мм)

м/(с²·мм)

м/мм

град/мм

с/мм

.6 Определение угловых скоростей и ускорений

рад/

рад / с

рад /с².

рад / с

рад /с².

2. Силовой анализ механизма

Исходные данные:

Масса долбяка,

Масса шатуна,

Масса кулисы,

Сила полезного сопротивления,

Диаметр цапф,

.1 Определение сил инерции и сил тяжести

Определение сил тяжести звеньев, сил инерции, центральных моментов инерции шатунов, главных моментов сил инерции шатунов и силы полезного сопротивления

Силы инерции:

Центральные моменты инерции шатунов:

Главные моменты сил инерции шатунов:

.2 Расчет диады 4-5

Для расчета этой диады изобразим ее со всеми приложенными к ней силами. Действия отброшенных связей заменяем реакциями и

- действие стойки на пятое звено;

- действие коромысла на четвертое звено.

Составим уравнение равновесия диады 4-5:

;

Составим сумму моментов сил звена 4 относительно точки С:

Выбираем масштабный коэффициент

Считаем отрезки плана сил в миллиметрах:

Строим план сил по уравнению сил, в том порядке как силы стояли в уравнении.

Значения сил из плана сил:

.3 Расчет диады 2-3

Изобразим диаду со всеми приложенными к ней силами. В точках А и О2 взамен отброшенных связей прикладываем реакции и . В точке В прикладываем ранее найденную реакцию.

Составляем уравнение равновесия диады 2-3.

Составим уравнение моментов относительно точки :

Считаем отрезки плана сил в миллиметрах:

Находим значения сил и из уравнения сил:

.4 Расчет кривошипа

Изобразим кривошип с приложенными к нему силами и уравновешивающей силой , эквивалентной силе действия на кривошип со стороны двигателя. Действие отброшенных связей учитываем вводя реакции и . Определяем уравновешивающую силу, считая, что она приложена в точке А кривошипа, перпендикулярно ему. Составляем уравнение равновесия кривошипа.

Строим план сил в масштабе .

Значения сил из плана сил:

.5 Определение уравновешивающей силы методом Жуковского

Строим повернутый на 900 план скоростей и в соответствующих точках прикладываем все внешние силы, включая и силы инерции. Составим уравнение моментов относительно точки , считая неизвестной: