Выбор коэффициентов смещения

Синтез и анализ передаточного механизма

Методические указания к курсовому проекту

по теории механизмов и машин.

Ростов-на-Дону

2006

Составители: доцент, канд. техн. наук            Мочалов В.А.

   доцент, канд. техн. наук             Савенков М.В.

   доцент, канд. техн. наук              Кочетов В.А.

УДК   621.01. (075.8)

Синтез и анализ передаточного механизма: Методические указания к курсовому проекту по теории механизмов и машин. – Ростов-на-Дону: Издательский центр ДГТУ, 2006. – 41с.

Методические указания содержат исходные данные, объем, последовательность выполнения и контроля качества передаточного механизма в соответствии с действующими нормативными материалами по зубчатым передачам.

Табл. 1, ил. 4, Библиогр. 11 назв.

Печатается по решению методической комиссии конструкторского факультета

Научный редактор доктор технических наук, профессор Жаров В.П.

Рецензент доцент, кандидат технических наук          Камышанов А.И.

© Издательский центр

     ДГТУ, 2006.

Цель выполнения листа курсового проекта "Синтез и анализ передаточного механизма" заключается в формировании у будущих ин­женеров знаний иумения проектирования и исследования зубчатых механизмов.

Зубчатые механизмы являются самыми распространенными среди механических передач. Это обусловлено надежностью их работы в ши­роком диапазоне нагрузок и скоростей, компактностью, долговеч­ностью, высоким коэффициентом полезного действия, постоянством передаточного отношения, простотой обслуживания и др. Вместе с тем следует иметь в виду и присущие им недостатки: шум при боль­ших скоростях, высокая жесткость, не позволяющая компенсировать динамические нагрузки, повышенные требования к точности изготов­ления.

В курсовом проекте по теории механизмов и машин для синте­за и анализа предлагаются передаточные механизмы, представляющие собой последовательное соединение открытой пары зубчатых колес внешнего зацепления и планетарного механизма, основным назначе­нием которых является понижение частоты вращения вала двигателя. Синтез передаточного механизма состоит в определении посто­янных параметров кинематической схемы привода: линейных размеров зубчатых колес, передаточных отношений, чисел зубьев и т.п.

Часть из этих параметров известна из задания на курсовой проект, другая - находится в результате решения задачи синтеза.

Анализ передаточного механизма заключается в определении качественных показателей спроектированного механизма, расчете контрольных размеров, нахождении линейных и угловых скоростей - звеньев привода и отдельных точек.

Исходные данные для выполнения листа курсового проекта.

Принципиальная схема передаточного механизма

Частота вращения входного вала

Частота вращения выходного вала

Модуль колес профилируемой пары

Модуль колес планетарного редуктора

Числа зубьев колес профилируемой пары

Условия для выбора коэффициентов смещения

Параметры исходного контура зуборезного инструмента:

 - угол профиля; - коэффициент высоты головки зуба; - коэффициент радиального зазора.

Объем работы

Выбрать коэффициенты смещения

Произвести расчет геометрии эвольвентной цилиндрической прямозубой зубчатой передачи внешнего зацепления.

Проверить качество зацепления по геометрическим показателям.

Рассчитать контрольные размеры.

Построить картину зацепления проектируемой пары зубчатых колес.

Проверить по картине зацепления качество синтеза открытой пары колес.

Провести разбивку общего передаточного отношения механизма на передаточные отношения открытой пары колес и планетарного редуктора.

Подобрать числа зубьев колес планетарного механизма с учетом основного и дополнительных условий синтеза

Провести кинематическое исследование передаточного механизма аналитическим и графическим методами.

Сравнить результаты кинематического исследования передаточного механизма, полученные при аналитическом и графическом исследованиях.

Выбор коэффициентов смещения

Чтобы спроектировать передачу, отвечающую определенным условиям ее работы, необходимо назначить соответствующие коэффициенты смещения исходного производящего контура. Удобнее всего для этих целей использовать блокирующие контуры (I).

Чтобы спроектировать передачу с максимальной контактной прочностью необходимо к линии  блокирующего контура провести касательную под углом 45⁰ к осям координат в зоне положительных значений  и . Спроецировав полученную точку касания на координатные оси  и , находят коэффициенты смещения.

Если на блокирующем контуре нельзя провести касательную к линии , образующую угол 45⁰ с координатными осями, то для выбора  и  необходимо принять точку пересечения линии  с границей с безусловного контура в верхнем левом углу. При этом чтобы избежать интерференцию на ножке зуба меньшего колеса вследствие возможной ошибки определения коэффициентов смещения, рекомендуется отступить на 1¸2мм по линии  во внутрь контура.

Чтобы спроектировать передачу с максимальной изгибной прочностью необходимо при ведущем меньшем колесе двигаться по кривой «а» блокирующего контура, а при ведущем большем колесе – по кривой «в» вверх до пересечения с кривой . Спроецировав полученную точку пересечения на координатные оси  и  находят коэффициенты смещения  и .

Для проектирования передачи с максимальной абразивной износостойкостью и стойкостью против заедания следует двигаться по кривой  вверх до пересечения с кривой  на блокирующем контуре. Точность найденных по блокирующим контурам коэффициентов смещения при курсовом проектировании можно ограничить двумя знаками после запятой.

Пример. Выбрать коэффициенты смещения для пары эвольвентных цилиндрических зубчатых колес внешнего зацепления, имеющих числа зубцов  и .

По блокирующему контуру для колес с числами зубцов  и  находим (рис.1):

Передача работает с максимальной износостойкостью , .

Pиc. 1