Расчет геометрических параметров и качественных показателей зацепления с помощью ЭВМ

Выбор электродвигателя

Определим угловую скорость кривошипа АВ- ведущего звена рычажного исполнительного механизма пилонасекательной машины:

,

где частота вращения кривошипа.

Определим потребную мощность на валу кривошипа:

= 88*16,01 = 1400Вт = 1,4кВт

где крутящий момент на валу кривошипа.

Определим потребную мощность на валу двигателя:

где коэффициент полезного действия передаточного механизма от двигателя к кривошипу.

По каталогу выбираем асинхронный электродвигатель, с ближайшей большей номинальной мощностью при .

Выбираем двигатель:

1. 4А112МА8У3

2. 2,2 кВт

3.

Синтез зубчатого передаточного механизма

В данной курсовой работе зубчатый механизм состоит из планетар­ного механизма типа АI-2 и пары прямозубых цилиндрических колёс внеш­него зацепления (z₅, z₆) и служит для передачи вращательного момента от вала электродвигателя к валу кривошипа и получения заданной частоты вращения кривошипа.

Рисунок 2.1 - Схема привода исполнительного механизма

2.1 Синтез эвольвентного зубчатого зацепления.

Выполним синтез зубчатого зацепления парой эвольвентных цилинд­рических прямозубых колес внешнего зацепления z₅ и z₆.

Входные параметры синтеза, выбор коэффициентов смещения.

Для расчета геометрических параметров эвольвентного зацепления используем следующие входные параметры:

- число зубьев шестерни z₅=14;

- число зубьев колеса z₆=16;

- модуль зацепления m_5-6=9 мм;

- условия проектирования максимальная изгибная прочность при

- коэффициенты смещения шестерни x₅=0,57 и колеса x₆=0,26.

Значения коэффициентов смещения для шестерни и колеса выбираем при помощи блокирующего контура [1] (рис.2.2), исходя из заданного усло­вия получения максимально возможной изгибной прочности зубьев колеса и шестерни при значении коэффициента торцевого перекрытия

Рисунок 2.2 –Блокирующий контур

Примем, что для нарезания колёс будет использован инструмент рееч­ного типа с нормальным исходным контуром, ГОСТ 13755-81, параметры которого:

- угол профиля α = 20°;

- коэффициент высоты головки зуба ;

- коэффициент граничной высоты ;

- коэффициент радиального зазора с*=0,25.

Расчет геометрических параметров и качественных показателей зацепления с помощью ЭВМ.

Расчет параметров эвольвентного зубчатого зацепления выполнен с помощью ЭВМ по приведенным ниже расчетным зависимостям [2].

Угол зацепления _w определяем из трансцендентного уравнения:

, (2.1)

где ;

; ;

=20°; .

Уравнение (2.1) решено относительно _w методом последовательных приближений.

Межосевое расстояние зубчатой передачи: ,

где делительное межосевое расстояние.

Делительные диаметры колёс: , здесь и далее .

Начальные диаметры колес:

.

Основные диаметры колёс:

.

Диаметры окружности впадин:

,

Диаметры окружности вершин:

,

где - коэффициент уравнительного смещения;

- коэффициент воспринимаемого смещения.

Окружной делительный шаг зубьев: .

Окружной основной шаг зубьев

,

где р_а – шаг эвольвентного зацепления.

Окружной начальный шаг зубьев:

.

Толщины зубьев окружные делительные:

.

Толщины зубьев окружные основные:

,

где .

Толщины зубьев окружные начальные:

.

Углы профилей зубьев колес в точке на окружности вершин:

.

Толщина зубьев по окружности вершин:

.

Радиусы кривизны активного профиля зубьев колёс в нижней точке:

шестерни ;

колеса ,

где .

Радиусы кривизны в граничных точках профилей зубьев:

.

Коэффициент торцевого перекрытия

.

Удельные скольжения в кантатных точках профилей:

шестерни: ;

колеса ,

где и радиусы кривизны сопряженных профилей в контактной точке.

Результаты машинного расчета приведены в таблице 2.1. По ним составлена свободная таблица параметров зацепления (см. лист. 1 графической части работы).

2.1.3. Проверочные расчёты

Для проверки правильности результатов, полученных на ЭВМ, проведем следующие расчеты.

Проверка межосевого расстояния и начальных диаметров колёс:

мм = мм - верно.

Проверка диаметров окружностей вершин и окружностей впадин:

2

278,42 мм = 278,42 мм = 278,42 мм - верно.

Проверка начальных толщин зубьев и начального окружного шага:

16,05+13,54

29,59 мм ≈ 29,63 мм - верно.

Проверка выбора коэффициентов смещения:

Подрезание зубьев отсутствует при где

Заострение зубьев отсутствует при .

0,3m = 0,3∙9,00 = 2,7 мм;

> 2,7 мм – заострения нет;

> 2,7 мм – заострения нет.

Заклинивание (интерференция зубьев) отсутствует при

Исходя из правильности проверки, делаем вывод о том, что расчет зубчатой пары выполнено, верно.