Кафедра «Теория механизмов и детали машин» (стр. 5 )

Для определения значения составляем уравнение моментов всех сил действующих на звено 1 относительно точки О1, Н:

       ,        (3.127)

        Н.        

Определяем реакцию по значению и направлению путем построения плана сил согласно векторному уравнению равновесия:

       ,        (3.138)

Масштабный коэффициент определяем по максимальной силе, Н/мм:

    (3.18)

Замерив на плане сил длину замыкающего вектора, который определяет силу , и умножив его длину на масштабный коэффициент, получим численное значение реакции в опоре О1, Н:        

        ,  (2.20)

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗУБЧАТОЙ ПРЯМОЗУБОЙ ПЕРЕДАЧИ

С ЭВОЛЬВЕНТНЫМ ПРОФИЛЕМ ЗУБА

4.1. Определение размеров и вычерчивание элементов зубчатой передачи

Зубчатые механизмы предназначены для передачи вращения от одного вала к другому, они применяются в подъемниках, лебедках, кранах, тракторах, автомобилях в виде коробок передач и других устройств, являются механизмами с высшими кинематическими парами, преимущество которых по сравнению с механизмами с низшими кинематическими парами состоит в том, что они преобразуют движение теоретически точно.

В промышленности применяются зубчатые механизмы с колесами общепринятого эвольвентного профиля зуба, однако практический опыт показал, что в большинстве случаев целесообразно исправлять обычный профиль зуба с целью повышения качественных показателей и работоспособности зубчатой передачи.

В курсовой работе расчет и построение профилей зубьев колес выполнен для нулевого зацепления.

Два колеса, находящихся в зацеплении, образуют зубчатую передачу. Основными параметрами зубчатых колес, с помощью которых можно определить все размеры зубчатого колеса, являются модуль зацепления и число зубьев. В зацеплении колеса могут работать только с одинаковыми модулями. Зная размеры зубчатых колес, образующих передачу, можно определить все параметры передачи в целом.

В нулевом зацеплении делительная и начальная окружности совпадают. Делительная – это такая окружность, для которой модуль стандартный; по этой окружности откладываются шаг зацепления и толщина зуба. Начальные – это такие окружности, которые перекатываются одна по другой без скольжения, они характеризуют передачу. Сумма радиусов начальных окружностей составляет межосевое расстояние, а точка касания называется полюсом зацепления.

Для проектирования зубчатой передачи задан модуль зацепления m = 11 мм, число зубьев колеса Z1 = 22 и передаточное число u = 2.

               (4.14)

Из уравнения 4.1 найдём Z2:

         (4.2)

Определим некоторые основные параметры:

межосевое расстояние, мм:

               (4.3)

       ;

передаточное отношение:

               (4.4)

Определение размеров зацепления при ; Х1=Х2=0 – коэффициенты смещения; :

шаг зацепления (окружной) по делительной окружности, мм:

       ,        (4.5)

       мм;

радиус длительной окружности, мм:

       ,        (4.6)

       ,        (4.7)

;

окружная делительная толщина зуба, мм:

       ,        (4.8)

       ;

радиус окружности впадин, мм:

       ,        (4.9)

       ,         (4.10)

где        h* = 1, c* = 0,25,

       мм,

мм;

радиус начальной окружности, мм:

        мм,

        мм;

глубина захода зубьев, мм:

       ,        (4.151)

       мм;

высота зуба, мм:

       ,        (4.162)

       мм;

радиус окружности вершин, мм:

       ,        (4.173)

       ,        (4.184)

мм,

мм.

4.2 Построение активной части линии зацепления и рабочих участков профилей зубьев обоих колес

Активная часть линии зацепления – это отрезок CD теоретической линии зацепления NN, расположенный между точками пересечения ее с окружностями вершин колес и . Если ведущими является первое колесо и оно вращается по ходу часовой стрелки, то в точке D  начинается зацепление, а в точке C оно заканчивается.

Рабочие участки профилей зубьев – это такие участки, которые участвуют в зацеплении.

4.3 Определение качественных показателей зацепления

К качественным показателям следует отнести такие, которые характеризуют работу зубчатой передачи коэффициент перекрытия .

Коэффициент перекрытия – это отношение длины дуги к длине шага Рt по начальным окружностям колёс, он характеризует непрерывность зацепления, а значит, плавность и бесшумность работы передачи:

До того как зацепление вычерчено, коэффициент перекрытия вычисляется по теоретической формуле:

       .                (4.196)

где - угол зацепления в других видах передач;

        - угол зацепления в нулевой передаче = 20о.

.

Действительный коэффициент перекрытия определяется из чертежа зацепления по формуле:

       .        (4.205)

где CD – действительный участок линии зацепления, мм;

       m – модуль зацепления;

       б = 20о.

Определив коэффициенты перекрытия, сравниваем их значения и вычисляем относительную ошибку, которая не должна превышать 5 %:

  (4.17)

< 5%.

Коэффициент перекрытия показывает число пар профилей зубьев, находящихся в зацеплении одновременно.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Используя графические и расчётно-графические методы анализа курса ТММ, определены скорости, ускорения, силы инерции звеньев механизма, давление в кинематических парах. Определены параметры нулевого зацепления зубчатых колёс.

По результатам расчётов выполнен чертёж зубчатого зацепления. Определены теоретическое и действительное значение коэффициента перекрытия.

Результаты проектирования можно использовать для создания опытного образца механизма.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Вельгодская, , кинематический и силовой анализ плоского рычажного механизма. Проектирование зубчатой передачи: Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Теория механизмов и машин». 2-е изд., перераб. / ; Омский гос. Ун-т путей сообщения. Омск, 2014. 51 с.