Водяной насос (стр. 4 из 5)

Отсоединим группу Асура (2; 3). Приложим все известные внешние силы, главный вектор сил инерции F_и2 и главный момент сил инерции М_и2, а вместо отброшенных звеньев 1 и стойки 0 приложим реакции F₂₁и F₃₀, причем неизвестного по величине F₂₁ представим как сумму:

, а реакцию F₃₀ направим перпендикулярно направляющей ползуна.

Определим реакцию

из условия для звена 2

Для определения составляющей

и реакции F₃₀ запишем на основании принципа Даламбера векторное уравнение статики для групп Ассура (2; 3)

Выбираем масштабный коэффициент

Н/мм

Определим чертежные отрезки, изображающие силы на чертеже:

Строим план сил группы Асура (2; 3)

Из плана определяем:

Переходим к силовому расчету механизма 1 класса. В точку В приложим реакцию

. К звену 1 прикладываем главный момент сил инерции и движущий момент. Рассмотрим равновесие звена 1 относительно точки А.

Из плана сил определяем:

.

2.5 Оценка точности расчетов

Находим относительную погрешность:

594,6 + 1258,8 – 33600·58,05·0,00095 = 1853,4 – 1852,9 = 0,5 ≈ 0.

3. Синтез зубчатого механизма

Исходные данные:

Параметры планетарного редуктора:

U_1H = 5,5; k = 4; m₁ = 7 мм.

Параметры открытой зубчатой передачи:

Z₄ = 15; Z₅ = 28; m = 12 мм.

Параметры исходного контура по ГОСТ 16532–70:

a = 20 град; h_a^* = 1; c^* = 0,25.

3.1 Подбор чисел зубьев

Подбор чисел зубьев и числа сателлитов производим с учетом условия соосности:

воспользуемся формулой Виллиса с учетом

;

;

Подбор зубьев производим путем подбора с учетом ряда ограничений:

Для колес с внешними зубьями: Z₁ ≥ Z_min= 17

Для колес с внутренними зубьями: Z₃ ≥ Z_min = 85 при h_a* = 1

Принимаем Z₁ = 24, Z₃ = (U_1H– 1)*Z₁ = 4.5 * 24 = 108

Число зубьев Z₂ определяем из условия соседства:

Z₁ + Z₂ = Z₃ – Z₂

- условие целостности выполняется.

Сборка нескольких сателлитов должна выполняться без натягов при равных окружных шагах между ними. Оно выражается следующим соотношением:

, где Ц = 1, 2, 3, … – целое число; p = 0

- условие целостности выполняется

;

- выполняется.

Окончательно принимаем Z₁ = 24; Z₂ = 42; Z₃ = 108.

Определяем диаметры колес планетарного редуктора. Редуктор собирается из колес без смещения.

мм

мм

мм

Вычерчиваем схему редуктора в масштабе 1: 3

3.2 Проектирование цилиндрической эвольвенты зубчатой передачи внешнего зацепления

Исходные данные:

Z₁ =13, Z₂ =28 – числа зубьев колёс;

m = 8 мм – модуль зацепления;

h^*_a = 1 – коэффициент высоты головки зуба;

с^* = 0,25 – коэффициент радиального зазора.

3.2.1Выбор коэффициентов смещения x₁ и x₂ исходного контура

Коэффициенты смещения

и должны соответствовать условию: (При отсутствии подрезания зубьев.)

x₁ ³x_min1; x₂ ³x_min2

x_min1 и x_min2 определяем по формуле:

;

Наименьший коэффициент смещения по критерию отсутствия подрезания зуба при заданных числах зубьев:

;

;

Выбираем коэффициенты смещения

и из таблицы коэффициента смещения для силовых передач при свободном выборе межосевого расстояния (Z₁ = 10…30, Z₂ ≤ 30): x₁=0.3; x₂=0; x_å=x₁+x₂=0,3.

3.2.2 Угол зацепления

;

a_w=22.0616⁰=22⁰4’

3.2.3 Делительные диаметры d₁ иd₂

d₁ = m*z₁ = 8*13 = 104 мм

d₂ = m*z₂ = 18*28 = 224 мм

3.2.8 Радиусы основных окружностей

;

.

3.2.4 Делительное межосевое расстояние передачи

3.2.5 Межосевое расстояние передачи

3.2.6 Коэффициент воспринимаемого смещения

3.2.7 Коэффициент уравнительного смещения

3.2.8 Радиусы начальных окружностей

Проверка вычислений:

a_w = r_w1 + r_w2 = 52.72 + 113.56 = 166.28 (мм)

Радиусы вершин зубьев

3.2.9 Радиусы впадин

Высота зубьев колес

h = r_a1 – r_f1 = r_a2 – r_f2 = 56,68 – 44,4 = 114,28 – 102 = 12,28 (мм)

Основной делительный шаг зубьев

мм

Относительные толщины зубьев на вершинах в пределах нормы.

Вычерчиваем по полученным данным эвольвенту зубчатого зацепления в масштабе М 2,5: 1.

4. Синтез кулачкового механизма

4.1 Основные положения и определения

Кулачковым механизмом называется трехзвенный механизм, составленный из стойки и двух подвижных звеньев (кулачка и толкателя), связанных между собой посредством высшей кинематической пары. Механизм служит для воспроизведения заданного периодического закона движения ведомого звена. Ведущим звеном в кулачковом механизме является, как правило, кулачок, ведомым звеном толкатель.