3. Геометрический расчёт прямозубой передачи. Проектирование планетарного редуктора

3.1 Геометрический расчёт прямозубой передачи

Исходные данные :

Число зубьев шестерни : Z5 = 12.

Число зубьев колеса : Z6 = 30.

Модуль зубчатых колёс : m = 6.

Коэффициент высоты головки : ha* = 1.

Коэффициент радиального зазора : с* = 0,25.

Zсум = Z5 + Z6 = 12 + 30 = 42 > 34, =>,

коэффициент смещения шестерни определяется по формуле :

Х5 = (17 – Z5)/17 =(17 – 12)/17 = 0,294

а коэффициент смещения колеса :

X6 = - Х5 = -0,294

Угол профиля исходного профиля = 20˚ .

Делительное межосевое расстояние :

а = 0,5 · m · Zсум.= 0,5 · 6 · 42 = 126 mm

Коэффициент воспринимаемого смещения:

y = 0.

Коэффициент уравнительного смещения:

y = 0.

Делительная высота головки зуба :

ha5 = m · (ha* + X5) = 6 · (1+0,294) = 7,764 мм

ha6 = m · (ha* + X6) = 6 · (1-0,294) = 4,236 мм

Делительная высота ножки зуба :

hf5 = m · (ha* + c* - X5) = 6 · (1+0,25-0,294) = 5,736 mm

hf6 = m · (ha* + c* - X6) = 6 · (1+0,25+0,294) = 9,264 mm

Высота зуба :

h = 2,25 · m = 2,25 · 6 = 13,5 мм

Делительный диаметр :

d5 = m · Z5 = 6 · 12 = 72мм

d6 = m · Z6 = 6 · 30 =180мм

Основной диаметр :

db5 = m · Z5 · Cos(α) = 6 · 12 · cos20˚ = 67,68 mm

db6 = m · Z6 · Cos(α) = 6 · 30 · cos20˚ = 169,2 mm

Диаметр вершин :


dа5 = m · Z5 + 2 · m · (ha* + X5) = 6 · 12 + 2 · 6(1+0,294) = 87,528 mm

dа6 = m · Z6 + 2 · m · (ha* + X6) = 6 · 30 + 2 · 6(1-0,294) = 188,472 mm

Диаметр впадин :

df5 = m · Z5 - 2 · m · (ha* +c* + X5) = 6 · 12 – 2 · 6(1+0,25-0,294) =60,528 mm

df6 = m · Z6 - 2 · m · (ha* +c* - X6) = 6 · 30 – 2 · 6(1+0,25-0,294) =161,472 mm

Делительная толщина зуба :

S5 = 0,5 · π · m +2 · m · X5 · tg(α ) = 11,67796 mm

S6 = 0,5 · π · m +2 · m · X6 · tg(α ) = 7,16208 mm

Толщина зуба по окружности вершин :

Sa5 =da5 · ( S5 /d5 + inv20˚ + invαa5 ) = 3,862 mm

Sa6 =da6 · ( S6 /d6 + inv20˚ + invαa6 ) = 3.7862 mm

Делительный шаг :

P = π · m = 18.84 mm

Оновной шаг :

Pb = π · m · cosα = 3,14 · 6 · 0,94 = 17.71

По результатам расчёта строим картину равносмещённого эвольвентного зацепления.

3.2 Синтез и анализ комбинированного зубчатого механизма

Исходные данные :

n = 1455 мин-1 ;

n = 97 мин-1 ;

U16 = “-”;

Z5 = 12;

Z6 = 30:

Общее передаточное отношение привода :

U16 = -(nДВ / n6) = -(n1 / n6) = -(1455 / 97) = -(5.31) .

Передаточное отношение простой ступени :

U56 = -(Z6 / Z5) = -(30/12) .

Передаточное отношение планетарной ступени :

U1H = U16 / U56 = 6.1263 .

Формула Виллиса :

UH14 = (n1 - nH)/(n4 - nH) = (U1H –1)/(0-1) = 1- U1H = 1.2

Передаточное отношение U H14 через число зубьев :

U H14 = (-Z2/Z1)/(- Z4/ Z3) = (Z2· Z4)/(Z1· Z3) = -(6/5)

Из условия соосности определяем неизвестные числа зубьев колёс :

Z1 + Z2 = Z3 + Z4 .

Принимаем : Z1 = 2 ; Z2 = 1 ; Z3 = 3 ; Z4 = 5 .

2 + 1 = 3 16

3 + 5 = 8 6

В итоге принимаем : Z1 = 32 ; Z2 = 16 ; Z3 = 18 ; Z4 = 30 .

3.3 Построение плана скоростей и частот вращения звеньев зубчатого механизма

Диаметры всех колёс :

d1 = m·Z1 = 6·32 = 192 мм ;

d2 = m·Z2 = 6·16 = 96 мм ;

d3 = m·Z3 = 6·18 = 108 мм

d4 = m·Z4 = 6·30 = 180 мм

d5 = m·Z5 = 6·12 = 72 мм

d6 = m·Z6 = 6·30 = 180 мм

Принимаем масштабный коэффициент построения схемы механизма :

КL = 0,001 м/мм ;

Определяем скорость точки, принадлежащей ведущему звену (точка А):

Va = ω1 · d = 24 м/с ;

Принимаем масштабный коэффициент построения плана скоростей :

Кv =0,4 м/(c·мм) ;

Выполняем построение плана скоростей.

Построение плана частот вращения.

Принимаем масштабный коэффициент построения плана частот вращения :

Кv =20 мин /мм ;

Выполняем построение плана частот вращения.

Значения частот, полученных графически :

n1 = 24·40 = 960 мин-1

n2 = 262·40 = 10480 мин-1

n3 = 262·40 = 10480 мин-1

n5 = 121·40 = 4840 мин-1

n6 = 37·40 = 1480 мин-1

nH = 121·40 = 4840 мин-1

Составим программу:

Sub evol()

'ввод данных

z5 = 11

z6 = 45

m = 5

h1 = 1

c = 0.25

Worksheets(3).Range("a1") = "результаты аналитического расчета"

Worksheets(3).Range("a2") = "начальные параметры"

Worksheets(3).Range("a3") = "z5"

Worksheets(3).Range("b3") = z5

Worksheets(3).Range("a4") = "z6"

Worksheets(3).Range("b4") = z6

Worksheets(3).Range("a5") = "m"

Worksheets(3).Range("b5") = m

Worksheets(3).Range("a6") = "h1"

Worksheets(3).Range("b6") = h1

Worksheets(3).Range("a7") = "c"

Worksheets(3).Range("b7") = c

For i = 1 To 21

Worksheets(3).Cells(i + 8, 1).Value = i

Next i

'вычисление

Worksheets(3).Range("b8") = "полученные значения"

Worksheets(3).Range("c8") = "шестерня 5"

Worksheets(3).Range("d8") = "колесо 6"

Worksheets(3).Range("b9") = "суммарное число зубьев z"

z = z5 + z6

Worksheets(3).Range("c9") = z

Worksheets(3).Range("b10") = "min коэффициент смещения X"

x5 = (17 - z5) / 17

x6 = -x5

Worksheets(3).Range("c10") = x5

Worksheets(3).Range("d10") = x6

Worksheets(3).Range("b11") = "угол профиля исходного контура"

v = 20

q = 0.348888

Worksheets(3).Range("c11") = v

Worksheets(3).Range("b12") = "делительное межосевое расстояние a"

a = 0.5 * m * (z5 + z6)

Worksheets(3).Range("c12") = a

Worksheets(3).Range("b13") = "inv20"

inv = 0.0149

Worksheets(3).Range("c13") = inv

Worksheets(3).Range("b14") = "межосевое расстояние aw"

Worksheets(3).Range("c14") = a

Worksheets(3).Range("b15") = "делительная высота головки зуба ha"

ha5 = m * (h1 + x5)

ha6 = m * (h1 + x6)

Worksheets(3).Range("c15") = ha5

Worksheets(3).Range("d15") = ha6

Worksheets(3).Range("b16") = "делительная высота ножки зуба hf"

hf5 = m * (h1 + c - x5)

hf6 = m * (h1 + c - x6)

Worksheets(3).Range("c16") = hf5

Worksheets(3).Range("d16") = hf6

Worksheets(3).Range("b17") = "высота зуба h"

h = ha5 + hf5

Worksheets(3).Range("c17") = h

'диаметры

Worksheets(3).Range("b18") = "делительный диаметр d"

d5 = m * z5

d6 = m * z6

Worksheets(3).Range("c18") = d5

Worksheets(3).Range("d18") = d6

Worksheets(3).Range("b19") = "основной диаметр db"

db5 = m * z5 * Cos(q)

db6 = m * z6 * Cos(q)

Worksheets(3).Range("c19") = db5

Worksheets(3).Range("d19") = db6

Worksheets(3).Range("b20") = "начальный диаметр dw"

dw5 = d5

dw6 = d6

Worksheets(3).Range("c20") = dw5

Worksheets(3).Range("d20") = dw6

Worksheets(3).Range("b21") = "диаметр вершин зубьев da"

da5 = m * z5 + 2 * m * (h1 + x5)

da6 = m * z6 + 2 * m * (h1 + x6)

Worksheets(3).Range("c21") = da5

Worksheets(3).Range("d21") = da6

Worksheets(3).Range("b22") = "диаметр впадин зубьев df"

df5 = m * z5 - 2 * m * (h1 + c - x5)

df6 = m * z6 - 2 * m * (h1 + c - x6)

Worksheets(3).Range("c22") = df5

Worksheets(3).Range("d22") = df6

Worksheets(3).Range("b23") = "делительная толщина зубьев S"

s5 = 0.5 * 3.14 * m + 2 * m * x5 * Tan(q)

s6 = 0.5 * 3.14 * m + 2 * m * x6 * Tan(q)

Worksheets(3).Range("c23") = s5

Worksheets(3).Range("d23") = s6

Worksheets(3).Range("b24") = "основная толщина зубьев Sb"

sb5 = db5 * (3.14 / (2 * z5) + 2 * x5 * Tan(q) / z5 + inv)

sb6 = db6 * (3.14 / (2 * z6) + 2 * x6 * Tan(q) / z6 + inv)

Worksheets(3).Range("c24") = sb5

Worksheets(3).Range("d24") = sb6

Worksheets(3).Range("b25") = "начальная толщина зубьев Sw"

sw5 = s5

sw6 = s6

Worksheets(3).Range("c25") = sw5

Worksheets(3).Range("d25") = sw6

Worksheets(3).Range("b26") = "делительный шаг P"

p = 3.14 * m

Worksheets(3).Range("c26") = p

Worksheets(3).Range("b27") = "основной шаг pb"

pb = 3.14 * m * Cos(q)

Worksheets(3).Range("c27") = pb

Worksheets(3).Range("b28") = "радиус кривизны галтели r"

r = 0.4 * m

Worksheets(3).Range("c28") = r

Worksheets(3).Range("b29") = "коэффициент торцевого перекрытия e"

t5 = (((da5 / db5) ^ 2) - 1) ^ 0.5

t6 = (((da6 / db6) ^ 2) - 1) ^ 0.5

e = (z5 * t5 + z6 * t6 - (z5 + z6) * Tan(q)) / (2 * 3.14)

Worksheets(3).Range("c29") = e

End Sub


Список литературы

1Алехнович В.М.”Теория механизмов и манипуляторов”. Издательство высшая школа.1985г.

2.Машков А.А.”Теория механизмов и манипуляторов”. Издательство высшая школа.1971г.


Приложение

исходные данные
наимено- вание параметра обозначение единица измерения значение
O1-A r м 0.113
О1-О2 e м 0.35
B-O2 r1 м 0.7
y y м 0.14
BC l м 0.21
w1 w1 с 13.80
угол размаха b рад 0.87266
 результаты вычислений
угол поворота перемещение скорость ускорение
0 -0.004922 -0.00083 5.38194
0.5236 0.0141113 0.60678 3.80533
1.0472 0.0561586 0.865058 2.90399
1.5708 0.1068522 0.935913 1.44724
2.0944 0.1582127 0.898178 -0.2797
2.61799 0.2054088 0.789663 -1.6989
3.14159 0.2447813 0.613949 -2.4693
3.66519 0.2716014 0.3239 -2.9936
4.18879 0.275994 -0.23141 -3.9887
4.71239 0.235559 -1.32772 -4.7289
5.23599 0.128899 -2.26762 2.34036
5.75959 0.0256355 -1.20752 6.53008
6.28319 -0.004922 -0.00083 5.38168
результаты аналитического расчета
начальные параметры
m3 6
m4 70
m5 120
полученные значения
N u3 mu3 u4 mu4 u5
0 -57.2731 -2.34731 -114.527 17.41795 -1.1E+07
1 -164.798 -6.93282 -337.12 50.99269 -1.6E+08
2 -276.534 -11.8008 -569.925 85.85486 -3.5E+08
3 -274.011 -11.6716 -564.147 84.71694 -4E+08
4 -144.589 -5.97045 -293.037 43.71576 -2.5E+08
5 -14.8626 0.344928 -18.0173 -1.93163 -5.5E+07
6 -27.7479 0.975466 -49.8168 -7.57031 -8453251
7 -108.177 -5.36884 -240.551 36.11039 -1.7E+08
8 -270.175 -12.9273 -589.596 88.70336 -3.8E+08
9 -305.491 -14.5559 -664.985 100.0586 -4.3E+08
10 -193.961 -9.33578 -424.105 63.86084 -2.6E+08
11 -67.0119 -3.22456 -145.531 22.04901 -5.8E+07
12 -56.9106 -2.33274 -113.79 17.30617 -1.1E+07
результаты аналитического расчета
начальные параметры
z5 12
z6 40
m 5
h1 1
c 0.25
полученные значения шестерня 5 колесо 6
1 суммарное число зубьев z 52
2 min коэффициент смещения X 0.2941177 -0.294
3 угол профиля исходного контура 20
4 делительное межосевое расстояние a 130
5 inv20 0.0149
6 межосевое расстояние aw 130
7 делительная высота головки зуба ha 6.4705887 3.5294
8 делительная высота ножки зуба hf 4.7794117 7.7206
9 высота зуба h 11.25
10 делительный диаметр d 60 200
11 основной диаметр db 56.385206 187.95
12 начальный диаметр dw 60 200
13 диаметр вершин зубьев da 72.941177 207.06
14 диаметр впадин зубьев df 50.441177 184.56
15 делительная толщина зубьев S 8.9199084 6.7801
16 основная толщина зубьев Sb 9.2226541 9.1721
17 начальная толщина зубьев Sw 8.9199084 6.7801
18 делительный шаг P 15.7
19 основной шаг pb 14.754129
20 радиус кривизны галтели r 2
21 коэффициент торцевого перекрытия e 1.5002282

 [C1]ω


Информация о работе «Механизм поперечно-строгального станка»
Раздел: Промышленность, производство
Количество знаков с пробелами: 25719
Количество таблиц: 5
Количество изображений: 3

Похожие работы

Скачать
18120
6
8

... на VBA Ускорения Величина ускорения, м/с^2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Расчётные 4.4 2.54 1,50 -0,351 -0.99 -1.19 -3,80 -3.91 -6.8 -6.31 1,28 6.99 4.4 Графические 4.36 2.41 1,60 -0.324 -0.96 -1.09 -3,90 -3.88 -6.7 -6.161 1,30 6.924 4.36 2. Силовой анализ механизма Исходные данные: масса кулисы ; масса шатуна ; масса ползуна . сила полезного ...

Скачать
112587
6
26

... расчет На рисунке 25 представлен результат термодеформационного расчета. Рисунок 25 – Контурное представление результата термодеформационного расчета 5. Расчет экономического эффекта от модернизации поперечно – строгального станка мод. 7307   5.1 Исходные данные для расчета экономического эффекта от модернизации Проведенная модернизация поперечно-строгального станка мод. 7307 ...

Скачать
26903
0
7

... канавок, отрезки и других работ, которые могут быть выполнены перемещением поперечного суппорта, а также кронштейн 3 с щитком 4, защищающим рабочего от попадания стружки и смазочно-охлаждающей жидкости. Токарный станок имеет весьма древнюю историю, причем с годами его конструкция менялась очень незначительно. Приводя во вращение  кусок дерева, мастер с помощью долота мог придать ему самую ...

Скачать
24424
4
6

... . С определенной долей вероятности мы можем утверждать, что значение критерия снизится и составит 90 кг/мм. Полученная кривая свидетельствует об очевидном росте единицы мощности, приходящейся на единицу массы зубострогального станка. Прибегая к помощи метода аппроксимации, можно предположить возможное значение данного параметра в 2005 году, которое составит 1,9 Вт/кг. С помощью метода ...

0 комментариев


Наверх