Расчёт кривошипа

2.4 Расчёт кривошипа

Изобразим кривошип с приложенными к нему силами и уравновешивающей силой Ру, 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. Уравнение равновесия кривошипа в этом случае принимает вид:

откуда находим

2.5 Определение уравновешивающей силы методом Жуковского

Строим повёрнутый на 90° план скоростей и в соответствующих точках прикладываем все внешние силы, включая Ру и силы инерции. Составим уравнение моментов относительно точки РV, считая силу Ру неизвестной:

Погрешность графического метода

2.6 Определение мощностей

Мгновенная потребляемая мощность без учета потерь на трение:

Мощность привода на трение на преодоление силы полезного сопротивления:

,

где f- коэффициент трения, R-реакция во вращательной паре, rц – радиус цапф.

Суммарная мощность трения

Мгновенная потребляемая мощность

2.7 Определение кинематической энергии механизма

Кинематическая энергия механизма равна суммарной кинематической энергии входящих в него массивных звеньев.

За звено приведения выбираем кривошип. Кинетическая энергия кривошипа равна:

3. Геометрический расчет зубчатой передачи. Проектирование

планетарного редуктора

3.1 Геометрический расчёт зубчатой передачи

Исходные данные:

- число зубьев шестерни Z512

- число зубьев колеса Z630

- модуль зубчатых колёс m, мм5

Нарезание зубчатых колёс производится методом обкатки инструментом реечного типа, имеющего следующие параметры:

- коэффициент высоты головки зуба 1

- коэффициент радиального зазора 0,25

- угол профиля α, град20

Суммарное число зубьев колёс

Поскольку , то проектируем равносмещённое зубчатое зацепление.

Минимальный коэффициент смещения шестерни и колеса

Делительное межосевое расстояние

Делительная высота головки зуба

Делительная высота ножки зуба

Высота зуба

Делительный диаметр

Основной диаметр

Диаметр вершин зубьев

Диаметр впадин зубьев

Делительная толщина зуба

Основная толщина зуба

Угол профиля по окружности вершин

Толщина зуба по окружности вершин

Делительный шаг

Основной шаг

Строим картину эвольвентного зацепления по результатам расчетов. Масштабный коэффициент построения .

Определение коэффициента торцового перекрытия аналитически

 

Текст расчетной программы

unit Unit1;

interface

uses

 Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,

 Dialogs, StdCtrls, Buttons;

type

 TForm1 = class(TForm)

 GroupBox1: TGroupBox;

 Edit1: TEdit; Edit2: TEdit; Edit3: TEdit; Edit4: TEdit; Edit5: TEdit;

 Edit6: TEdit; Label1: TLabel; Label2: TLabel; Label3: TLabel;

 Label4: TLabel; Label5: TLabel; Label6: TLabel; GroupBox2: TGroupBox;

 Edit7: TEdit; Edit8: TEdit; Edit9: TEdit; Edit10: TEdit; Edit11: TEdit;

 Edit12: TEdit; Edit13: TEdit; Edit14: TEdit; Edit15: TEdit; Edit16: TEdit;

 Edit17: TEdit; Edit18: TEdit; Edit19: TEdit; Edit20: TEdit; Edit21: TEdit;

 Edit22: TEdit; Edit23: TEdit; Edit24: TEdit; Edit25: TEdit; Edit26: TEdit;

 Edit27: TEdit; Label7: TLabel; Label8: TLabel; Label9: TLabel;

 Label10: TLabel; Label11: TLabel; Label12: TLabel; Label13: TLabel;

 Label14: TLabel; Label15: TLabel; Label16: TLabel; Label17: TLabel;

 Label18: TLabel; Label19: TLabel; Label20: TLabel; Label21: TLabel;

 Label22: TLabel; Label23: TLabel; Label24: TLabel; Label25: TLabel;

 Label26: TLabel; Label27: TLabel; BitBtn1: TBitBtn; BitBtn2: TBitBtn;

 procedure BitBtn1Click(Sender: TObject);

 private

 { Private declarations }

 public

 { Public declarations }

 end;

var

 Form1: TForm1;

 Z1,Z2,X1,X2,Aw,A,q,h,ha,ha1,c,ha2,m,hf1,hf2,d1,d2,dw1,dw2,db1,db2,da1,da2,

df1,df2,S1,S2,P,Pb,r:real;

implementation

{$R *.dfm}

procedure TForm1.BitBtn1Click(Sender: TObject);

begin

Z1:=strtoFloat(Edit1.Text);

Z2:=strtoFloat(Edit2.Text);

m:=strtoFloat(Edit3.Text);

ha:=strtoFloat(Edit4.Text);

c:=strtoFloat(Edit5.Text);

q:=strtoFloat(Edit6.Text);

q:=q*pi/180;

X1:=( 17-Z1)/17;

X2:=-X1;

A:=0.5*m*(Z1+Z2);

Aw:=A;

h:=2.25*m;

ha1:=m*(ha+X1);

ha2:=m*(ha+X2);

hf1:=m*(ha+c-X1);

hf2:=m*(ha+c-X2);

d1:=m*Z1;

d2:=m*Z2;

dw1:=d1;

dw2:=d2;

db1:=d1*cos(q);

db2:=d2*cos(q);

da1:=d1+2*ha1;

da2:=d2+2*ha2;

df1:=d1-2*hf1;

df2:= d2-2*hf2;

S1:=0.5*Pi*m+2*m*X1*sin(q)/cos(q);

S2:=0.5*Pi*m+2*m*X2*sin(q)/cos(q);

P:=Pi*m;

Pb:=P*cos(q);

r:=0.38*m;

Edit7.Text:=FloatToStr(X1);

Edit8.Text:=FloatToStr(X2);

Edit9.Text:=FloatToStr(a);

Edit10.Text:=FloatToStr(h);

Edit11.Text:=FloatToStr(ha1);

Edit12.Text:=FloatToStr(ha2);

Edit13.Text:=FloatToStr(d1);

Edit14.Text:=FloatToStr(d2);

Edit15.Text:=FloatToStr(dw1);

Edit16.Text:=FloatToStr(dw2);

Edit17.Text:=FloatToStr(db1);

Edit18.Text:=FloatToStr(db2);

Edit19.Text:=FloatToStr(da1);

Edit20.Text:=FloatToStr(da2);

Edit21.Text:=FloatToStr(df1);

Edit22.Text:=FloatToStr(df2);

Edit23.Text:=FloatToStr(S1);

Edit24.Text:=FloatToStr(S2);

Edit25.Text:=FloatToStr(P);

Edit26.Text:=FloatToStr(Pb);

Edit27.Text:=FloatToStr(r);

end;

end.

Вид приложения

 

3.2 Проектирование планетарного редуктора

Исходные данные:

Модуль

Частота вращения вала двигателя

Частота вращения кривошипа

Числа зубьев

Знак передаточного отношения – минус

Номер схемы редуктора

1.   Передаточное отношение простой передачи

2.   Общее передаточное отношение редуктора

3.   Передаточное отношение планетарной передачи

4.   Формула Виллиса для планетарной передачи

5. Передаточное отношение обращенного механизма, выраженное в числах зубьев.

6. Подбор чисел зубьев

Принимаем:

 тогда  

Получаем

7. Условие соосности

 или

Условие соосности выполнено

8. Делительные диаметры

9. Линейная скорость точки A колеса z1

10. Масштабный коэффициент Kv

11. Масштабный коэффициент построения плана частот вращения редуктора

3.3 Определение частот вращения аналитическим методом

; откуда .

; ; ;