Деталей машин. основы конструирования

ДЕТАЛЕЙ МАШИН. ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ

РАЗДЕЛ № 1

Теория механизмов и машин

ЖУРНАЛ

лабораторных работ для студентов всех форм обучения

(Издание девятое)

Группа ________ Студент _______________ Преподаватель _____________

Тула 2011

Разработали проф. Крюков В.А., доц. Антонов В.Ф., доц. Плясов А.В.

Рассмотрено на заседании кафедры

Протокол № 5 от 02 февраля 2010 г.

Заведующий кафедрой ПМДМ

Сидоров П.Г.

«04» февраля 2011 г.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

ДИНАМИЧЕСКАЯ БАЛАНСИРОВКА
ВРАЩАЮЩИХСЯ ЧАСТЕЙ МАШИНЫ

Цель работы: динамическая балансировка ротора.

Порядок выполнения работы:

1. Измерить амплитуду колебаний неуравновешенного ротора.

2. Измерить амплитуду колебаний ротора с грузиком массой , расположенным на расстоянии 40 мм от оси вращения ротора.

3. Измерить амплитуду колебаний ротора с грузиком массой , расположенным на расстоянии 80 мм от оси вращения ротора.

4. Рассчитать положение корректирующего грузика.

5. Измерить амплитуду колебаний сбалансированного ротора.

6. Рассчитать относительную погрешность балансировки.

Рис.1. Схема балансировочной машины:

1 – балансировочный диск; 2 – балансируемый ротор;
3 – лимб балансировочного диска; 4 – корректирующий грузик;
5 – балансировочный диск; 6 – индикатор; 7 – упругий элемент;
8 – рама; 9 – ось вращения рамы

1. Амплитуды колебаний неуравновешенного ротора.

Амплитуда	№ опыта
колебаний				Среднее значение
, мм

2. Амплитуда колебаний ротора с корректирующим грузиком _____ г, расположенным на расстоянии 40 мм от оси вращения ротора.

Амплитуда	№ опыта
колебаний				Среднее значение
, мм

3. Амплитуда колебаний ротора с корректирующим грузом
_____ г, расположенным на расстоянии 80 мм от оси вращения ротора.

Амплитуда	№ опыта
колебаний				Среднее значение
, мм

4. Векторная диаграмма

5. Расчет амплитуды колебаний , соответствующей корректирующему грузику.

6. Расчет положения корректирующего грузика для балансировки ротора

;

;

7. Амплитуда колебаний сбалансированного ротора

Амплитуда колебаний	№ опыта
			Среднее значение
, мм

8. Относительная погрешность проведенной балансировки:

«_____»__________200__ г. Подпись преподавателя ____________

Вопросы для самопроверки и защиты лабораторной работы

1. Что называется ротором в теории балансировки?

2. К чему приводит неуравновешенность роторов?

3. Что называется балансировкой ротора?

4. Как вычисляется главный вектор дисбалансов ротора?

5. Как вычисляется главный момент дисбалансов ротора?

6. В каком случае ротор является статически неуравновешенным?

7. Сколько корректирующих грузиков необходимо для устранения статической неуравновешенности ротора?

8. В каком случае ротор является моментно-неуравновешенным?

9. В каком случае ротор является динамически неуравновешенным?

10. Сколько корректирующих грузиков необходимо для устранения моментной неуравновешенности ротора?

11. Сколько корректирующих грузиков необходимо для устранения динамической неуравновешенности ротора?

12. Какой ротор называется полностью сбалансированным?

13. Нарушится ли балансировка ротора при изменении его угловой скорости?

14. Что является причиной неуравновешенности изготовленных роторов?

15. Для каких роторов допустимо ограничиться статической балансировкой?

16. Что называется статической балансировкой ротора:

17. Что называется динамической балансировкой ротора?

18. Какую балансировку целесообразно применить для ротора, осевой размер которого значительно меньше диаметрального?

19. Какую балансировку целесообразно применить для ротора, осевой размер которого соизмерим с диаметральным размером?

20. Можно ли выполнить балансировку ротора с помощью удаления части его массы?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

Рис. 1 Схема прибора для записи перемещения толкателя

1. Расчетные параметры приборов:

1.1. Фазы: подъема ; опускания .

1.2. Максимальное перемещение толкателя .

1.3. Радиус шайбы кулачка .

2. Вычисление масштабных коэффициентов

Диаграмма аналога скорости толкателя

Масштаб по оси j_K:

Масштаб по оси S_T:

Масштаб по оси : ;

Определение полюсного расстояния для графического дифференцирования

3. Диаграмма перемещений толкателя и ее графическое дифференцирование

4. Диаграмма зависимости перемещений толкателя
от аналога скорости толкателя

5. График углов давления

«_____»__________200__ г. Подпись преподавателя ____________

Вопросы для самопроверки и защиты лабораторной работы

1. Что такое угол давления?

2. Как влияет угол давления на к.п.д. кулачкового механизма?

3. К чему приводит увеличение угла давления в кулачковом механизме?

4. Как повысить к.п.д. кулачкового механизма?

5. Для чего в конструкцию кулачкового механизма вводится ролик?

6. Как влияет увеличение или уменьшение величины допускаемого угла давления
на габариты кулачкового механизма?

7. Сколько высших кинематических пар в трехзвенном кулачковом механизме?

8. Что такое теоретический профиль кулачка?

9. Что такое рабочий профиль кулачка?

10. На каком расстоянии друг от друга располагаются теоретический и рабочий профиль кулачка?

11. Что является задачей синтеза кулачкового механизма?

12. Что является достоинством кулачковых механизмов?

13. Что является недостатками кулачковых механизмов?

14. В чем заключается метод инверсии (обращения движения), используемый при синтезе кулачковых механизмов?

15. Какое минимальное число фаз может содержать функция положения в
кулачковом механизме?

16. Какие фазы положения в кулачковом механизме могут отсутствовать?

17. Какие виды толкателей используются в кулачковых механизмах?

18. Какие параметры должны быть заданы при синтезе кулачкового механизма
с поступательно перемещающимся толкателем?

19. Какие параметры должны быть заданы при синтезе кулачкового механизма
с коромысловым толкателем?

20. Какие параметры должны быть заданы при синтезе кулачкового механизма
с коромысловым толкателем?

21. Что понимается под жестким ударом в кулачковых механизмах?

22. Что понимается под мягким ударом в кулачковых механизмах?

23. Назовите наиболее распространенные виды законов движения толкателя?

24. При каких законах движения толкателя имеют место жесткие удары?

25. При каких законах движения толкателя имеют место мягкие удары?

26. При каких законах движения толкателя удары отсутствуют?

27. Какой кулачковый механизм используется в лабораторном приборе: плоский или пространственный?

28. Чему равно минимальное число подвижных звеньев в кулачковом механизме?

29. Сколько низших кинематических пар в трехзвенном кулачковом механизме?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6

Рис. 1. Общий вид прибора

3.3. Определяем коэффициенты смещения шестерни и колеса

_________( ); _________( );

4. Геометрические параметры долбяка и колес

4.1. Диаметр окружности вершин зубьев долбяка

_______________________________ мм;

4.2. Углы станочного зацепления долбяка с колесами

; ; ; ;

________________________________;

_______________град (по таблице – Приложение 1);

________________________________;

_______________град (по таблице – Приложение 1).

Рис. 2. Нарезание зубьев долбяком

4.3. Передаточное число зубчатой передачи

________;

4.4. Диаметры основных окружностей

_____________ мм; _____________ мм;

4.5. Станочные межосевые расстояния

__________________________________ мм;

_________________________________ мм;

4.6. Делительное межосевое расстояние

_______________________ мм;

4.7. Диаметры окружностей впадин зубьев

________________________мм;

________________________мм;

4.8. Угол рабочего зацепления

Сумма коэффициентов смещения – _________________;

________________________________;

_______________град (по таблице – Приложение 1);

Эвольвентные углы Приложение 1

Угол	Минуты
	0,00179	0,00189	0,00198	0,00208	0,00218	0,00229
	0,00239	0,00251	0,00262	0,00274	0,00286	0,00299
	0.00312	0,00325	0,00339	0,00353	0,00367	0,00382
	0,00398	0,00413	0,00429	0,00446	0.00463	0,00480
	0,00498	0,00517	0,00535	0,00555	0,00574	0.00594
	0.00615	0,00636	0,00658	0,00680	0,00703	0,00726
	0,00749	0,00774	0,00798	0,00823	0,00849	0,00876
	0.00903	0.00930	0,00958	0,00987	0,01016	0,01046
	0,0108	0,0111	0,0114	0,0117	0,0120	0,0123
	0,0127	0,0130	0,0134	0,0138	0,0142	0,0147
	0,0149	0,0153	0,0157	0,0161	0,0165	0,0169
	0,0173	0,0178	0,0182	0,0187	0,0191	0,0196
	0,0200	0,0205	0,0210	0,0215	0,0220	0,0225
	0,0230	0,0236	0,0241	0,0247	0,0252	0,0258
	0,0263	0,0269	0,0275	0,0281	0,0287	0,0293
	0,0300	0,0306	0,0313	0,0319	0,0326	0,0333
	0,0339	0,0346	0,0353	0,0361	0,0368	0,0375
	0,0383	0,0390	0,0398	0,0406	0,0414	0,0422
	0,0430	0,0438	0,0447	0,0455	0,0464	0,0473
	0,0482	0,0491	0,0500	0,0509	0,0518	0,0529
	0,0537	0,0547	0,0557	0,0567	0,0577	0,0588
	0,0588	0,0608	0,0619	0,0630	0,0641	0,0652
	0,0663	0,0675	0,0686	0,0698	0,0710	0,0722
	0,0734	0,0746	0,0759	0,0772	0,0784	0,0797
	0,0810	0,0824	0,0837	0,0851	0,0865	0,0879
	0,0893	0,0907	0,0922	0,0937	0,0951	0,0966
	0,098	0,099	0,101	0,102	0,104	0,106
	0,107	0,109	0,111	0,112	0,114	0,116
	0,118	0,119	0,121	0,123	0,125	0,127
	0,129	0,131	0,134	0,135	0,136	0,138
	0,140	0,143	0,145	0,147	0,149	0,151
	0,1537	0,1559	0,1582	0,1604	0,1627	0,1650
	0,1674	0,1697	0,1721	0,1746	0,1770	0,1795
	0,1820	0,1846	0,1871	0,1898	0,1924	0,1951
	0,1977	0,2005	0,2032	0,2060	0,2089	0,2117
	0,2146	0,2175	0,2205	0,2235	0,2265	0,2296
	0,2327	0,2358	0,2390	0,2422	0,2455	0,2487
	0,2521	0,2554	0,2588	0,2623	0,2658	0,2693
	0,2729	0,2765	0,2801	0,2838	0,2876	0,2913
	0,2951	0,2990	0,3030	0,3069	0,3109	0,3150
	0,3191	0,3232	0,3275	0,3317	0,3360	0,3404
	0,3448	0,3492	0,3538	0,3583	0,3630	0,3676
	0,3724	0,3772	0,3820	0,3869	0,3919	0,3969
	0,4020	0,4072	0,4124	0,4177	0,4230	0,4284
	0,4339	0,4395	0,4451	0,4507	0,4565	0,4623
	0,4682	0,4742	0,4802	0,4864	0,4926	0,4988
	0,5052	0,5117	0,5181	0,5247	0,5314	0,5382
	0,5450	0,5520	0,5590	0,5661	0,5733	0,5806
	0,5880	0,5955	0,6031	0,6108	0,6186	0,6265
	0,6345	0,6427	0,6509	0,6592	0,6676	0,6762
	0,6849	0,6936	0,7025	0,7116	0,7207	0,7230

4.9. Межосевое расстояние в рабочем зацеплении

______________________мм;

4.10. Диаметры начальных окружностей

____________мм; ____________мм;

4.11. Коэффициент воспринимаемого смещения

_______________________;

4.12. Коэффициент уравнительного смещения

_______________________;

4.13. Диаметры окружностей вершин зубьев колес

__________________________________мм;

__________________________________мм;

__________град; ___________град;

5. Геометрические показатели качества рабочего зацепления

5.1. Коэффициент перекрытия ( – зацепление двух пар зубьев)

__________________________________________________________________;

5.2. Толщина зубьев колес по окружности вершин зубьев ( )

___________________________мм;

___________________________мм;

Рис. 3. Рабочее эвольвентное зубчатое зацепление

6. Схема рабочего эвольвентного зубчатого зацепления

7. Выводы

«_____»__________200__ г. Подпись преподавателя ____________

Вопросы для самопроверки и защиты лабораторной работы.

1. В чем заключается метод огибания при нарезании зубчатых колес?

2. Как влияет смещение исходного контура режущего инструмента на форму
зуба?

3. Почему смещение исходного контура режущего инструмента не может быть произвольным?

4. В чем заключается геометрический смысл понятий: подрезание ножки, заострение зуба, заклинивание передачи?

5. Какое смещение исходного контура режущего инструмента считается положительным?

6. Какое смещение исходного контура режущего инструмента считается отрицательным?

7. Что называется воспринимаемым смещением?

8. Для чего вводится уравнительное смещение?

9. Определить модуль зубчатого колеса выполненного без смещения, если известны следующие геометрические размеры: диаметр окружности впадин - 70 мм, диаметр окружности вершин - 88 мм

10. Определить диаметр основной окружности зубчатого колеса выполненного без смещения, если известны его следующие параметры: диаметр окружности вершин - 40 мм, модуль зубчатого колеса - 2 мм.

11. Определить число зубьев зубчатого колеса выполненного без смещения, если известны следующие его параметры: диаметр окружности впадин - 31 мм, диаметр окружности вершин - 40 мм.

12. Чему равно минимальное число зубьев нулевого зубчатого колеса, при котором не возникает подрезание ножки зуба?

13. Что называется зубчатым колесом?

14. Какие профили боковой поверхности зуба удовлетворяют основной теореме зубчатого зацепления?

15. Как расположены оси зубчатых колес в прямозубой цилиндрической зубчатой передаче?

16. Как расположены оси зубчатых колес в косозубой цилиндрической зубчатой передаче?

17. Как расположены оси зубчатых колес в конической зубчатой передаче?

18. Как расположены оси звеньев в червячной передаче?

19. Чему равно передаточное отношение зубчатой передачи?

20. Чему равно передаточное число зубчатой передачи?

21. Какой знак имеет передаточное отношение цилиндрической зубчатой передачи внешнего зацепления?

22. Какой знак имеет передаточное отношение цилиндрической зубчатой передачи внутреннего зацепления?

23. Что такое зубчатое колесо с положительным смещением?

24. Что такое зубчатое колесо с отрицательным смещением?

25. Что называется положительной зубчатой передачей?

26. Что называется отрицательной зубчатой передачей?

27. Что называется равносмещенной зубчатой передачей?

28. Как изменяется толщина зуба цилиндрического зубчатого колеса с внешними зубьями по окружности вершин при увеличении коэффициента смещения?

29. Что такое интерференция зубьев?

30. Значения какого геометрического параметра цилиндрических зубчатых колес регламентируется стандартом

31. Что называется высотой зуба цилиндрического зубчатого колеса?

32. Как обозначается высота зуба цилиндрического зубчатого колеса?

33. Что такое основная окружность эвольвентного зубчатого колеса?

34. Как обозначается диаметр основной окружности эвольвентного зубчатого колеса?

35. Что называется углом зацепления эвольвентной цилиндрической зубчатой
передачи?

36. Как обозначается угол зацепления эвольвентной цилиндрической зубчатой
передачи?

37. Что такое окружность вершин эвольвентного зубчатого колеса?

38. Как обозначается диаметр окружности вершин эвольвентного зубчатого
колеса?

39. Что такое окружность впадин эвольвентного зубчатого колеса?

40. Как обозначается диаметр окружности впадин эвольвентного зубчатого
колеса?

41. Что такое делительная окружность эвольвентного зубчатого колеса?

42. Как обозначается диаметр делительной окружности эвольвентного зубчатого колеса?

43. Что такое начальная окружность эвольвентного зубчатого колеса?

44. Как обозначается диаметр начальной окружности эвольвентного зубчатого колеса?

45. Что называется высотой головки зуба цилиндрического зубчатого колеса?

46. Как обозначается высота головки зуба цилиндрического зубчатого колеса?

47. Что называется высотой ножки зуба цилиндрического зубчатого колеса?

48. Как обозначается высота ножки зуба цилиндрического зубчатого колеса?

49. Что называется станочным межосевым расстоянием?

50. Как обозначается станочное межосевое расстояние?

51. Что называется делительным межосевым расстоянием?

52. Как обозначается делительное межосевое расстояние?

53. Что называется коэффициентом воспринимаемого смещения?

54. Как обозначается коэффициент воспринимаемого смещения?

55. Что называется коэффициентом уравнительного смещения?

56. Как обозначается коэффициент уравнительного смещения?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7

ИССЛЕДОВАНИЕ ПЛАНЕТАРНЫХ ПЕРЕДАЧ

Цель работы: изучение структуры и кинематики планетарных механизмов.

Порядок работы:

1. Определить основные звенья планетарного механизма.

2. Составить структурную схему планетарного механизма по модели.

3. Определить степень подвижности механизма.

4. Определить передаточное отношение планетарной ступени.

5. Определить передаточное отношение рядовой ступени.

6. Определить число избыточных связей планетарного механизма.

1. Схема планетарного механизма.

2. Степень подвижности механизма

3. Число избыточных связей в механизме

4. Передаточное отношение планетарной ступени

,

где – число подвижных звеньев планетарной ступени;

– число внешних зацеплений.

5. Передаточное отношение рядовой зубчатой ступени

,

где – число колес рядовой зубчатой ступени

6. Выводы

«_____»__________200__ г. Подпись преподавателя ____________

Вопросы для самопроверки и защиты лабораторной работы

1. Какие колеса называются центральными или солнечными?

2. Какие звенья называются сателлитами?

3. В чем отличие планетарных механизмов от обычных многозвенных зубчатых механизмов?

4. В чем отличие планетарных и дифференциальных механизмов?

5. В чем заключается метод Виллиса?

6. Какие кинематические пары образуют при соединении звенья зубчатого механизма?

7. Как называется звено, на котором размещаются сателлиты?

8. Из каких звеньев состоят планетарные механизмы?

9. Какой зубчатый механизм называется планетарным?

10. Что называется водилом?

11. Где применяются планетарные механизмы?

12. В чем заключаются преимущества планетарных механизмов по сравнению с зубчатыми механизмами с неподвижными осями?

13. В чем заключаются метод треугольников скоростей (графический метод Куцбаха-Смирнова)?

14. К чему приводит увеличение числа сателлитов в планетарном механизме?

15. По какому признаку образуются четыре базовых схемы планетарных механизмов?

16. По какому признаку многозвенные зубчатые механизмы разделяют на рядовые и планетарные?

17. Как называются в планетарном зубчатом механизме зубчатые звенья, имеющие подвижные геометрические оси?

18. Как называются в планетарном зубчатом механизме звено, в котором установлены зубчатые колеса с подвижными осями?

19. Как называется ось вращения водила?

20. Как называются в планетарном механизме зубчатые колеса, зацепляющиеся с сателлитами планетарной передачи, имеющие оси вращения, связанные с основной осью?

21. Назовите все основные звенья планетарного механизма?

22. По какому признаку планетарные механизмы делятся на обычные планетарные и дифференциальные планетарные?

23. Что означают индексы в знаменателе и числителе, обозначения передаточного числа
планетарной передачи ?

24. Как записывается условие соосности в планетарном редукторе с двумя внешними эвольвентными зацеплениями?

25. Как записывается условие соосности в планетарном редукторе с двумя внутренними эвольвентными зацеплениями?

26. Как записывается условие соосности в планетарном редукторе с одним внешним и одним внутренним зацеплениями?

27. Чем ограничивается выбор числа сателлитов в планетарном механизме?

28. Выполнено ли условие сборки планетарной трёхсателлитной передачи с одновенцовыми сателлитами, если Z_a=18; Z_g=30; Z_b=78?

29. Как записываются условия соседства в планетарном редукторе с одним внешним и одним внутренним эвольвентными зацеплениями?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8

Вопросы для самопроверки и защиты лабораторной работы.

1. Что называется приведенным моментом инерции механизма?

2. Что представляет собой динамическая модель машины?

3. На каком принципе основан метод определения приведенного момента инерции на данной установке?

4. Из каких приборов состоит измерительная схема?

5. За счет чего достигается резонанс механизма?

6. Из чего состоит устройство для получения резонанса?

ДЕТАЛЕЙ МАШИН. ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ

РАЗДЕЛ № 1

Теория механизмов и машин

ЖУРНАЛ

лабораторных работ для студентов всех форм обучения

(Издание девятое)

Группа ________ Студент _______________ Преподаватель _____________

Тула 2011

Разработали проф. Крюков В.А., доц. Антонов В.Ф., доц. Плясов А.В.

Рассмотрено на заседании кафедры

Протокол № 5 от 02 февраля 2010 г.

Заведующий кафедрой ПМДМ

Сидоров П.Г.

«04» февраля 2011 г.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1