Проектирование и исследование механизмов упаковочного автомата
Автомат предназначен для горизонтального и вертикального перемещения упаковочных изделий в автоматизированном технологическом комплексе. Коленчатый вал I приводится в движение от электродвигателя 13 через муфту 14, планетарный редуктор 15, прямозубую передачу (число зубьев колёс z16, z17) и цепную передачу 7, передаточное число которой равно единице. На коленчатом валу 1 установлен маховик 18. Рычажный шестизвенный кулисный механизм, предназначенный для горизонтального перемещения изделия И, состоит из кривошипа (коленчатого вала) 1, шатуна (кулисного камня) 2, кулисы 3, шатуна 4, и ползуна 6. При рабочем ходе механизма преодолевается сила трения F5T, между ползуном 5, перемещающим изделие И, и направляющими стойки 6 Во время вспомогательного хода (в.х.) ползуна 5 происходит вертикальное перемещение изделия И при помощи ползуна 12 на величину HL. Ползун 12 через шатун 11 связан с толкателем 10 кулачкового механизма, состоящего из кулачка 8 и роликового толкателя 10. Допустимый угол давления в кулачковом механизме = 30°. Закон изменения ускорения толкателя в зависимости от угла поворота кулачка показан на рис. 126в.
Исходные данные
№ п/п Наименование параметра Обозначения Единица СИ Числовое значение 1 Ход ползуна 5
H5
м 0,5 2 Ход ползуна 12
HL
м 0,05 3 Частота вращения кривошипа 1
n1
1/с 0,3 4 Коэффициент неравномерности вращения кривошипа 1 d - 1/24 5 Коэффициент изменения средней скорости ползуна 5
KV
- 1,6 6 Отношение смещения e направляющей ползуна 5 к длине кривошипа 1
le=e/l1
- 1.15 7 Отношение длины шатуна 4 к длине кулисы 3
l43=l4/l3
- 0,25 8 Длина ползуна 5 в долях от его хода
l5=l5/H5
- 4 9 Длина ползуна 12 в долях от его хода
l12=l12/HL
- 2,5 10 Масса единицы длины ползуна 5
Ml5/l5
Кг/м 16 11 Масса единицы длины кулисы 3
Ml3/l3
Кг/м 6 12 Масса единицы длины ползуна 12
Ml12
Кг/м 11 13 Масса изделия И
mИ
кг 20 14 Коэффициент трения в направляющих ползуна 5
fT56
- 0,24 15 Момент инерции кривошипа (коленчатого вала) I1A
Кг*м2
0.06 16 Угловая координата (для силового расчёта механизма)
j1
град 120 17 Число зубьев зубчатых колёс
Z16; Z17
- 12;18 18 Модуль зубчатых колёс m мм 4 19 Передаточное отношение редуктора 17 u - 55 20 Длина толкателя FM кулачкового механизма.
lfm
м 0,35
Лист 1. Проектирование эвольвентой зубчатой передачи.
1.1. Исходные данные и постановка задачи:
Число зубьев: .
Модуль: мм.
Угол главного профиля: .
Угол наклона зубьев: .
Коэффициент радиального зазора: .
Коэффициент высоты зуба: .
Постановка задачи:
· Рассчитать эвольвентную зубчатую передачу для коэффициентов , .
· Обосновать выбор коэффициентов , .
· Вычертить эвольвентное зубчатое зацепление и вычертить станочное зубчатое зацепление для и .
1.2. Алгоритм расчёта передачи:
При расчете необходимо придерживаться следующего порядка:
1. Определить по формуле
2. Проверить заданные коэффициенты смещения.
3. Найти угол зацепления по
где и . Угол находится по в таблице эвольвентных функций.
4. Определить коэффициент воспринимаемого смещения
.
5. Подсчитать коэффициенты уравнительного смещения
Коэффициенты уравнительного смещения при реечном исходном контуре – всегда величина положительная.
6. Вычислить радиусы делительных окружностей
7. Определить радиусы основных окружностей
8. Определить радиусы начальных окружностей
9. Найти межосевое расстояние
Проверить по формуле
10. Определить радиусы окружностей вершин
11. Определить радиусы окружностей впадин
12. Найти высоту зуба
13. Проверить сделанный расчет по формулам
14. Определить толщину зубьев по дуге делительной окружности
15. Определить толщину зубьев по окружности вершин
,
где и определяются по соответствующим углам и в таблице эвольвентных функций, а углы – по косинусам
16. Сделать проверку на отсутствие заострения зуба, вычислив толщину зуба по окружности вершин
17. Определить коэффициент перекрытия для прямозубой передачи
18. Проверить достаточность полученного коэффициента перекрытия
,
где
Расчет выполнен на ПЭВМ, результаты расчета отражены в приложении.
1.3. ............
