Структурный, кинематический и силовой анализ механизма. Синтез зубчатой передачи. Курсовая работа по дисциплине «Теория механизмов и машин» (стр. 6 )

       мм и ;

окружная делительная толщина зуба, мм:

       ,        (4.10)

       ;

радиус окружности впадин, мм:

       ,        (4.11)

       ,        (4.12)

где        h* = 1, c* = 0,25,

       и .

радиус начальной окружности, мм:

       ;

       .

глубина захода зубьев, мм:

       ,        (4.13)

       .

высота зуба, мм:

       ,        (4.14)

       .

радиус окружности вершин, мм:

       ,        (4.15)

       ,        (4.16)

        и .

Построение активной части линии зацепления, рабочих участков профилей зубьев и дуг зацепления

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

Рабочие участки профилей зубьев – это такие участки, которые участвуют в зацеплении. Учитывая, что в точке D начинается зацепление, т. е. в ней контактируют крайняя точка а головки зуба первого (ведущего) колеса и низшая точка d’ ножки зуба второго (ведомого) колеса, радиусом O2D сделаем засечку на исходном профиле зуба большего колеса (d’).Эта засечка определит положение низшей рабочей точки зуба второго колеса. Делая засечку радиусом O1C на профиле зуба первого колеса (с’), определим аналогичную точку для него. Рабочие участки зубьев колес штрихуются с внутренней части зуба (ac’ и bd’). Ширина зоны штриховки составляет 2-3 мм.

Определение качественных показателей зацепления

Качественные показатели зацепления – коэффициенты перекрытия е, относительного скольжения л1и л2.

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

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

       .        (4.17)

где бщ – угол зацепления в других видах передач;

б – угол зацепления в нулевой передаче.

Для нулевого зацепления sinбщ = sinб = sin 20°.

Действительный коэффициент перекрытия определяется из чертежа зацепления по формуле:

       ,        (4.18)

где CD– действительный участок линии зацепления, мм;

m – модуль зацепления, мм;

б = 20°.

Определив коэффициенты перекрытия двумя способами, сравнить их значения и вычислить относительную ошибку, которая не должна превышать 5 %.

       ,

       

Ошибка: < 5%.

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

Во время работы профили зубьев одновременно совершают процесс качения и скольжения. Трение качения мало и в расчетах им пренебрегают, а трение скольжения вызывает износ зубьев. Главным фактором, определяющим износ, является скорость скольжения. Характеризуют влияние скорости скольжения коэффициенты относительного скольжения – л1 и л2, которые рассчитываются по формулам:

       ,        (4.159)

       ,        (4.20)

       ,        (4.21)

       ,        (4.22)

где        e –длина теоретической линии зацепления, мм, между основаниями перпендикуляров, опущенных из центров О1 и О2 на линию NN;

       с – расстояниеот основания перпендикуляра, проведенного из центра меньшего колеса до точки основания перпендикуляра из центра большего колеса через 15 – 30 мм.

Таблица 1 – Коэффициенты относительно скольжения

с	0	5	8,08	21,44	35,74	42,89	64,33	85,78	107,2
e-c	107,2	102,2	99,14	85,78	71,46	64,33	42,89	21,44	0
л1	–∞	–9,22	–0,61	-1,00	0	0,25	0,67	0,87	1
л2	1	0,902	0,38	0,5	0	–0,33	–1,99	–7,0	–∞

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, построены диаграммы относительного скольжения, с помощью которых исследовано влияние скоростей скольжения на качество работы передачи. Определены теоретическое и действительное значение коэффициента перекрытия, установлена зависимость его от угла зацепления и модуля передач.

Результаты проектирования можно использовать для создания опытного образца механизма.

Список использованной литературы

1. Тимофеев механизмов и машин: Учебное пособие / . М.: Юрайт, 2011. 351 с.

2. Смелягин механизмов и машин: Учебное пособие / . М: Инфра – М, 2006. 262 с.

3. Теория механизмов и машин: Учебное пособие / Под ред. . М.: Академия, 2008. 558 с.

4. 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.