Hammasmehhanismide kinemaatiline analüüs ja süntees. Teoreetilise mehaanika ülesannete lahendamise teooria ja näited, materjalide tugevus, tehniline ja rakendusmehaanika, mehhanismide ja masinaosade teooria Diferentsiaalmehhanismide kinemaatiline analüüs
Ülesannetes on hammasrattaülekanne elektrimootorilt viimasele (väljund)rattale nii lihtülekandeid (fikseeritud telgedega) kui ka planetaar- või diferentsiaalülekandeid (liikuvate telgedega). Väljundlüli pöörete arvu arvutamiseks on vaja kogu jõuülekanne jagada tsoonideks: enne diferentsiaali, diferentsiaalitsooni ja pärast diferentsiaali. Iga tsooni jaoks määratakse ülekandearv. Tsoonide puhul enne diferentsiaali ja pärast diferentsiaali määratakse ülekandearv hammasrataste nurkkiiruste otsese suhte või nende hammaste arvu pöördsuhtega. Hammaste arvu suhtena väljendatud arv tuleb korrutada (-1) m-ga, kus m on väliste hammasrataste arv. Diferentsiaalvööndi ülekandearv määratakse Willise valemi abil.
Üldine ülekandearv on määratletud kui kõigi tsoonide ülekandearvude korrutis.
Jagades kogu käigukasti sisendvõlli pöörded kogu ülekandearvuga, saame väljundlüli pöörded.
Järgmine etapp on selle ülekande kinemaatiline uuring graafilise meetodi abil. Selleks peate lehe paremale küljele joonistama käigukasti, pärast selle jagamist kaheks ligikaudu võrdseks osaks. Vasakul küljel on hammasülekande konstruktsioon.
Mehhanismi skeem on joonistatud rattahammaste arvuga võrdelisel skaalal, sest Rataste läbimõõt on nendega võrdeline. Diagrammist paremale on konstrueeritud käigumehhanismi punktide lineaarkiiruste pilt ja selle all pilt nurkkiirustest. Nurkkiiruse mustri põhjal saadud tulemusi võrreldakse analüütiliselt saadud tulemustega.
Vaatame näidet.
Nende ülesannete puhul on vaja osata määrata mehhanismi lülide vahelisi ülekandearvusid.
Planeedimehhanismi kinemaatiline analüüs
1. Määrake mehhanismi liikuvusaste:
Selles mehhanismis on liikuvad lülid 1, 2, 3, 4, H. Seetõttu moodustavad alumised kinemaatilised paarid lülid 1 alusel, 2 kanduriga H, ratas 3 ja tugi moodustavad kaks alumist kinemaatikapaari, lüli 4 koos statiiviga. Kokku Rataste haardumisel moodustuvad kõrgemad kinemaatilised paarid, s.o. punktides A, B, C ja D. Kokku
2. Joondusseisundist leiame teadmata hammaste arvu, s.o. Ja
3. Kirjutame iga planeedi tsooni jaoks Willise valemi. Tsooni 1-2-3-Н jaoks:
Tsoonide 1-4-3 jaoks:
Pange tähele, et see avaldis saadi võrrandist (2). Asendame saadud väärtuse võrrandiga (1):
See avaldis tähistab soovitud ülekandearvu
Graafiline meetod (joonis 14)
Graafiline meetod on vajalik analüütilise arvutuse õigsuse kontrollimiseks.
Asetame mehhanismi silindriliste hammasrataste kõik punktid poolusjoonele. Veelgi enam, lepime kokku, et määrame löökidega mehhanismi need punktid, kiirus
|
Projitseerime punkti b pildile 3, mille järel ühendame punktid b ja , ning saame pildi 2, millele projekteerime punkti. Seejärel ühendame punkti punktiga O. Saame pildi H.
Järgmisena, olles saanud pooluspunkti m, joonistame suvalise lõigu m-S. Punktist S tõmbame piltidega 1, 2, 3, 4, H paralleelsed kiired. Sellest tulenevalt saame vektorid: , , , , . Soovitud ülekandearvu väljendatakse järgmise ülekandearvuga: 
.
Hammasülekande süntees (joonis 15).
Algsete ringide raadiused:
kus on 4-tollise ratta algringi raadius.
kus on 3’ ratta algringi raadius;
Peamiste ringide raadiused:
Astuge mööda esialgset ringi:
Hammaste mõõdud: pea kõrgus 
jala kõrgus
Pea ringi raadiused: 
Jalgade ümbermõõdu raadiused: 
Hamba paksus ja õõnsuse laius piki esialgset ringi:
Keskmise kaugus:
Olles konstrueerinud ülekande, leiame kattuvuse koefitsiendi
kus: - ühenduskaare pikkus;
Kihluskõne;
Kihlusliini praktilise osa pikkus;
Haardumisnurk.
Kattumiskoefitsiendi väärtust tuleb võrrelda selle analüütiliselt määratud väärtusega:
Võrdlustabel
ERITAbelid
See juhend sisaldab tabeleid. 9.1-9.5 ebaühtlase nihkega ülekande jaoks, koostanud prof. V.N. Kudrjavtsev ja laud. 9.6 ebaühtlase ülekande jaoks, koostanud TsKBR (Käigukastide tootmise keskne projekteerimisbüroo).
Prof tabelid V.N. Kudrjavtsev sisaldab koefitsientide ξ 1 ja ξ 2 väärtusi, mille summa ξ on maksimaalne võimalik, kui ülaltoodud põhinõuded on täidetud.
Nendes tabelites esitatud andmeid tuleks kasutada järgmiselt:
1. Kui 2 ≥u 1,2 ≥ 1, siis tabelis esimene. 9.2, kui on antud Z 1, leitakse koefitsient ψ. Seejärel leitakse tabelist 9.3, kui on antud Z 1 ja Z 2, koefitsiendid ξ 1 ja ξ 2. Koefitsiendid ξ C ja α määratakse valemitega (vt allpool). Haardenurk määratakse nomogrammi abil.
2. Kui 5 ≥u 1,2 ≥2, siis tabelis esimene. 9.4, antud Z 1, leida koefitsiendid ψ ja ξ 1. Seejärel tabelist. 9.5, arvestades Z 1 ja Z 2, leidke koefitsient ξ 2. Seejärel jätkake kirjeldatud viisil.
Tabel 9.6 sisaldab võrdse nihkega ülekande nihkekoefitsiente.
Nende koefitsientide valimisel on lisaks põhinõuetele täidetud nõue, et koefitsientide λ 1 ja λ 2 suurimad väärtused jalgadel oleksid piisavalt väikesed ja ka omavahel võrdsed. Tabeli kasutamisel. 9.6, peate meeles pidama, et tingimus Z C ≥34 peab olema täidetud.
Valemid ξ C ja α määramiseks:
ξ С = ξ 1 + ξ 2
ψ =ξ С - α.
Tabel 9.1 - Koefitsiendi väärtused ebaühtlaselt nihutatud ülekande korral 2 ≥u 1,2 ≥ 1
| Z 1 | |||||||
| 0.127 | 0.145 | 0.160 | 0.175 | 0.190 | 0.202 | 0.215 | |
| Z 1 | |||||||
| 0.227 | 0.239 | 0.250 | 0.257 | 0.265 | 0.272 | 0.276 |
Tabel 9.2
| Z 1 | ||||||||||||||
| Z 2 | ξ 1 | ξ 2 | ξ 1 | ξ 2 | ξ 1 | ξ 2 | ξ 1 | ξ 2 | ξ 1 | ξ 2 | ξ 1 | ξ 2 | ξ 1 | ξ 2 |
| 0.390 | 0.395 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | |
| 0.430 | 0.372 | 0.444 | 0.444 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | |
| 0.464 | 0.354 | 0.479 | 0.423 | 0.486 | 0.486 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | |
| 0.513 | 0.341 | 0.515 | 0.400 | 0.524 | 0.462 | 0.525 | 0.425 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | |
| 0.534 | 0.330 | 0.543 | 0.386 | 0.557 | 0.443 | 0.565 | 0.506 | 0.571 | 0.571 | -- | -- | -- | -- | |
| 0.551 | 0.322 | 0.566 | 0.376 | 0.588 | 0.426 | 0.600 | 0.485 | 0.609 | 0.547 | 0.608 | 0.608 | -- | -- | |
| 0.568 | 0.317 | 0.589 | 0.365 | 0.614 | 0.414 | 0.631 | 0.468 | 0.644 | 0.526 | 0.644 | 0.586 | 0.646 | 0.646 | |
| 0.584 | 0.312 | 0.609 | 0.358 | 0.636 | 0.405 | 0.661 | 0.452 | 0.677 | 0.508 | 0.678 | 0.566 | 0.683 | 0.624 | |
| 0.601 | 0.308 | 0.626 | 0.353 | 0.659 | 0.394 | 0.686 | 0.441 | 0.706 | 0.492 | 0.716 | 0.542 | 0.720 | 0.601 | |
| 0.617 | 0.303 | 0.646 | 0.345 | 0.676 | 0.389 | 0.706 | 0.433 | 0.731 | 0.481 | 0.744 | 0.528 | 0.756 | 0.580 | |
| 0.630 | 0.299 | 0.663 | 0.341 | 0.694 | 0.384 | 0.726 | 0.426 | 0.754 | 0.472 | 0.766 | 0.519 | 0.781 | 0.568 | |
| -- | 0.297 | 0.679 | 0.337 | 0.714 | 0.376 | 0.745 | 0.419 | 0.775 | 0.463 | 0.793 | 0.507 | 0.809 | 0.554 | |
| -- | -- | 0.693 | 0.334 | 0.730 | 0.372 | 0.763 | 0.414 | 0.792 | 0.458 | 0.815 | 0.497 | 0.833 | 0.543 | |
| -- | -- | 0.706 | 0.333 | 0.745 | 0.369 | 0.780 | 0.409 | 0.813 | 0.449 | 0.834 | 0.491 | 0.856 | 0.534 | |
| -- | -- | -- | -- | 0.758 | 0.368 | 0.796 | 0.405 | 0.830 | 0.445 | 0.854 | 0.483 | 0.878 | 0.525 | |
| -- | -- | -- | -- | 0.773 | 0.365 | 0.813 | 0.400 | 0.848 | 0.440 | 0.869 | 0.480 | 0.898 | 0.517 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | 0.826 | 0.399 | 0.862 | 0.438 | 0.892 | 0.470 | 0.916 | 0.511 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | 0.840 | 0.397 | 0.881 | 0.431 | 0.907 | 0.467 | 0.936 | 0.504 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 0.894 | 0.430 | 0.921 | 0.465 | 0.952 | 0.500 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 0.908 | 0.428 | 0.936 | 0.462 | 0.968 | 0.496 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 0.951 | 0.459 | 0.981 | 0.495 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 0.967 | 0.455 | 0.999 | 0.490 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 1,014 | 0.487 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 1,030 | 0.483 |
| Z 1 | ||||||||||||||
| Z 2 | ξ 1 | ξ 2 | ξ 1 | ξ 2 | ξ 1 | ξ 2 | ξ 1 | ξ 2 | ξ 1 | ξ 2 | ξ 1 | ξ 2 | ξ 1 | ξ 2 |
| 0,684 | 0,684 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | |
| 0,723 | 0,658 | 0,720 | 0,720 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | |
| 0,756 | 0,639 | 0,756 | 0,699 | 0,755 | 0,755 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | |
| 0,792 | 0,617 | 0,793 | 0,676 | 0,793 | 0,731 | 0,782 | 0,782 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | |
| 0,814 | 0,609 | 0,830 | 0,652 | 0,831 | 0,707 | 0,821 | 0,758 | 0,812 | 0,812 | -- | -- | -- | -- | |
| 0,849 | 0,588 | 0,860 | 0,636 | 0,866 | 0,686 | 0,861 | 0,732 | 0,850 | 0,787 | 0,839 | 0,839 | -- | -- | |
| Z 2 | ξ 1 | ξ 2 | ξ 1 | ξ 2 | ξ 1 | ξ 2 | ξ 1 | ξ 2 | ξ 1 | ξ 2 | ξ 1 | ξ 2 | ξ 1 | ξ 2 |
| 0,871 | 0,579 | 0,888 | 0,622 | 0,893 | 0,673 | 0,892 | 0,715 | 0,884 | 0,761 | 0,872 | 0,820 | 0,865 | 0,865 | |
| 0,898 | 0,566 | 0,915 | 0,609 | 0,926 | 0,654 | 0,925 | 0,696 | 0,924 | 0,742 | 0,913 | 0,793 | 0,898 | 0,845 | |
| 0,916 | 0,561 | 0,937 | 0,601 | 0,948 | 0,645 | 0,951 | 0,683 | 0,950 | 0,729 | 0,946 | 0,774 | 0,934 | 0,822 | |
| 0,937 | 0,552 | 0,959 | 0,592 | 0,976 | 0,632 | 0,976 | 0,672 | 0,984 | 0,708 | 0,979 | 0,755 | 0,966 | 0,804 | |
| 0,958 | 0,543 | 0,980 | 0,583 | 0,997 | 0,624 | 1,000 | 0,662 | 1,007 | 0,700 | 1,010 | 0,737 | 1,000 | 0,784 | |
| 0,976 | 0,537 | 0,997 | 0,578 | 1,018 | 0,615 | 1,023 | 0,651 | 1,031 | 0,689 | 1,038 | 0,723 | 1,033 | 0,764 |
Tabeli jätk. 9.2
| 0,994 | 0,532 | 1,017 | 0,571 | 1,038 | 0,608 | 1,045 | 0,641 | 1,051 | 0,678 | 1,055 | 0,718 | 1,060 | 0,750 | |
| 1,011 | 0,528 | 1,038 | 0,562 | 1,056 | 0,602 | 1,065 | 0,634 | 1,075 | 0,669 | 1,084 | 0,701 | 1,081 | 0,741 | |
| 1,026 | 0,525 | 1,054 | 0,559 | 1,076 | 0,594 | 1,082 | 0,629 | 1,094 | 0,662 | 1,101 | 0,696 | 1,105 | 0,730 | |
| 1,041 | 0,522 | 1,071 | 0,554 | 1,093 | 0,589 | 1,102 | 0,622 | 1,114 | 0,655 | 1,121 | 0,689 | 1,127 | 0,729 | |
| 1,059 | 0,516 | 1,088 | 0,550 | 1,110 | 0,584 | 1,122 | 0,614 | 1,131 | 0,650 | 1,145 | 0,678 | 1,149 | 0,719 | |
| 1,072 | 0,515 | 1,102 | 0,547 | 1,127 | 0,580 | 1,140 | 0,608 | 1,154 | 0,639 | 1,163 | 0,672 | 1,170 | 0,702 | |
| 1,088 | 0,511 | 1,117 | 0,545 | 1,141 | 0,578 | 1,157 | 0,603 | 1,172 | 0,634 | 1,180 | 0,667 | 1,188 | 0,696 | |
| -- | -- | 1,131 | 0,542 | 1,159 | 0,573 | 1,172 | 0,601 | 1,187 | 0,631 | 1,200 | 0,659 | 1,206 | 0,690 | |
| -- | -- | 1,145 | 0,540 | 1,173 | 0,570 | 1,186 | 0,599 | 1,204 | 0,626 | 1,218 | 0,653 | 1,223 | 0,685 | |
| -- | -- | -- | -- | 1,187 | 0,568 | 1,201 | 0,595 | 1,222 | 0,622 | 1,232 | 0,651 | 1,241 | 0,680 | |
| -- | -- | -- | -- | 1,201 | 0,567 | 1,218 | 0,591 | 1,233 | 0,621 | 1,249 | 0,647 | 1,260 | 0,673 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | 1,231 | 0,589 | 1,250 | 0,616 | 1,265 | 0,643 | 1,276 | 0,669 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | 1,247 | 0,586 | 1,266 | 0,612 | 1,279 | 0,640 | 1,291 | 0,665 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 1,279 | 0,611 | 1,295 | 0,636 | 1,306 | 0,662 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 1,293 | 0,609 | 1,310 | 0,634 | 1,321 | 0,659 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 1,325 | 0,631 | 1,336 | 0,657 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 1,338 | 0,629 | 1,350 | 0,654 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 1,365 | 0,651 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 1,379 | 0,649 |
Tabel 9.3 - Koefitsientide ψ ja ξ 1 väärtused ebavõrdse nihkega välise ülekande korral 5 ≥u 1,2 ≥2
| Z 1 | |||||||||||
| ψ | 0,16 | 0,17 | 0,18 | 0,19 | 0,20 | 0,21 | 0,22 | 0,23 | 0,24 | 0,25 | 0,25 |
| ξ 1 | 0,66 | 0,73 | 0,80 | 0,96 | 0,92 | 0,98 | 1,04 | 1,10 | 1,16 | 1,22 | 1,27 |
Tabel 9.4 -
| Z 1 | Väärtused Z 1 juures | ||||||||||
| 0,442 | 0,425 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | |
| 0,501 | 0,486 | 0,471 | 0,463 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | |
| 0,556 | 0,542 | 0,528 | 0,522 | 0,518 | 0,512 | 0,505 | -- | -- | -- | -- | |
| 0,610 | 0,596 | 0,582 | 0,577 | 0,575 | 0,569 | 0,564 | 0,560 | 0,553 | 0,606 | -- | |
| 0,661 | 0,648 | 0,635 | 0,632 | 0,628 | 0,624 | 0,620 | 0,616 | 0,611 | 0,662 | 0,566 | |
| 0,709 | 0,696 | 0,685 | 0,684 | 0,682 | 0,676 | 0,674 | 0,671 | 0,667 | 0,716 | 0,623 | |
| 0,754 | 0,745 | 0,734 | 0,732 | 0,731 | 0,728 | 0,727 | 0,722 | 0,720 | 0,769 | 0,677 | |
| -- | 0,789 | 0,782 | 0,780 | 0,779 | 0,778 | 0,777 | 0,773 | 0,772 | 0,820 | 0,729 | |
| -- | -- | 0,822 | 0,825 | 0,826 | 0,827 | 0,825 | 0,823 | 0,821 | 0,868 | 0,778 | |
| -- | -- | -- | 0,866 | 0,870 | 0,872 | 0,874 | 0,871 | 0,869 | 0,916 | 0,828 | |
| -- | -- | -- | -- | 0,909 | 0,914 | 0,917 | 0,920 | 0,919 | 0,965 | 0,876 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | 0,954 | 0,957 | 0,961 | 0,962 | 1,008 | 0,924 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | 0,998 | 1,010 | 1,003 | 1,048 | 0,964 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 1,042 | 1,046 | 1,088 | 1,005 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 1,086 | 1,129 | 1,045 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 1,087 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 1,131 |
Tabel 9.5 - Koefitsiendi ξ 2 väärtused ebaühtlaselt nihutatud välise ülekande korral 5 ≥u 1,2 ≥2
| Väärtused Z 1 juures | ||||||||||||
| Z 1 | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | 0,000 | -- | -- | -- | -- | -- | |
| -- | -- | -- | -- | -- | 0,060 | 0,032 | -- | -- | -- | -- | -- | |
| -- | -- | -- | -- | 0,124 | 0,094 | 0,060 | 0,030 | 0,000 | -- | -- | -- | |
| -- | -- | -- | 0,182 | 0,159 | 0,120 | 0,086 | 0,056 | 0,027 | 0,000 | -- | -- | |
| -- | -- | 0,241 | 0,220 | 0,181 | 0,144 | 0,110 | 0,080 | 0,052 | 0,025 | 0,000 | -- | |
| -- | 0,300 | 0,283 | 0,239 | 0,201 | 0,165 | 0,131 | 0,101 | 0,078 | 0,047 | 0,023 | 0,000 | |
| 0,358 | 0,343 | 0,299 | 0,256 | 0,219 | 0,183 | 0,149 | 0,119 | 0,092 | 0,067 | 0,043 | 0,021 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,313 | 0,271 | 0,235 | 0,199 | 0,165 | 0,136 | 0,109 | 0,085 | 0,062 | 0,041 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,326 | 0,285 | 0,248 | 0,213 | 0,180 | 0,151 | 0,125 | 0,101 | 0,079 | 0,058 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,337 | 0,297 | 0,260 | 0,226 | 0,191 | 0,168 | 0,138 | 0,115 | 0,094 | 0,078 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,347 | 0,308 | 0,271 | 0,238 | 0,205 | 0,178 | 0,152 | 0,128 | 0,107 | 0,087 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,356 | 0,318 | 0,281 | 0,249 | 0,216 | 0,189 | 0,163 | 0,140 | 0,119 | 0,100 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,364 | 0,327 | 0,291 | 0,258 | 0,226 | 0,199 | 0,173 | 0,150 | 0,130 | 0,111 |
Jätkub tabelist 9.5
| 0,400 | 0,350 | 0,372 | 0,335 | 0,300 | 0,266 | 0,235 | 0,208 | 0,183 | 0,160 | 0,140 | 0,122 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,379 | 0,343 | 0,308 | 0,274 | 0,243 | 0,216 | 0,192 | 0,170 | 0,150 | 0,132 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,385 | 0,350 | 0,315 | 0,282 | 0,251 | 0,224 | 0,200 | 0,178 | 0,159 | 0,141 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,390 | 0,363 | 0,329 | 0,296 | 0,265 | 0,236 | 0,215 | 0,194 | 0,175 | 0,158 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,390 | 0,375 | 0,341 | 0,309 | 0,279 | 0,253 | 0,230 | 0,210 | 0,191 | 0,174 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,390 | 0,385 | 0,353 | 0,322 | 0,293 | 0,266 | 0,246 | 0,226 | 0,207 | 0,190 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,390 | 0,395 | 0,363 | 0,333 | 0,306 | 0,282 | 0,260 | 0,240 | 0,222 | 0,225 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,390 | 0,409 | 0,378 | 0,350 | 0,325 | 0,301 | 0,280 | 0,260 | 0,242 | 0,235 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,390 | 0,422 | 0,392 | 0,366 | 0,341 | 0,319 | 0,297 | 0,277 | 0,260 | 0,243 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,390 | 0,430 | 0,404 | 0,378 | 0,354 | 0,332 | 0,312 | 0,292 | 0,275 | 0,252 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,390 | 0,430 | 0,414 | 0,399 | 0,364 | 0,343 | 0,324 | 0,305 | 0,287 | 0,271 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,390 | 0,430 | 0,423 | 0,397 | 0,374 | 0,353 | 0,334 | 0,316 | 0,299 | 0,283 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,390 | 0,430 | 0,435 | 0,409 | 0,380 | 0,366 | 0,349 | 0,331 | 0,315 | 0,300 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,390 | 0,430 | 0,445 | 0,421 | 0,398 | 0,378 | 0,361 | 0,344 | 0,328 | 0,313 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,390 | 0,430 | 0,454 | 0,430 | 0,407 | 0,387 | 0,370 | 0,358 | 0,336 | 0,320 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,390 | 0,430 | 0,459 | 0,436 | 0,414 | 0,394 | 0,376 | 0,360 | 0,344 | 0,328 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,390 | 0,430 | 0,460 | 0,440 | 0,419 | 0,400 | 0,382 | 0,365 | 0,350 | 0,335 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,390 | 0,430 | 0,460 | 0,446 | 0,425 | 0,406 | 0,388 | 0,370 | 0,355 | 0,340 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,390 | 0,430 | 0,460 | 0,448 | 0,428 | 0,408 | 0,390 | 0,373 | 0,357 | 0,342 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,390 | 0,430 | 0,460 | 0,450 | 0,431 | 0,411 | 0,393 | 0,376 | 0,361 | 0,346 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,390 | 0,430 | 0,460 | 0,452 | 0,433 | 0,414 | 0,396 | 0,379 | 0,364 | 0,350 |
Seejärel määratakse hammasrataste peamised parameetrid.
Joonis 9.1- Väline käik
RAKENDUSED
Ülesanded masinaehituse üldteemadel
| Mehhanismide kokkupanemisel kinnitage | DkA 1 EkB | DkA 1 EkB | DkA 1 EkB | DkA 1 EkB | DkA 1 EkB | DkA 1 EkB | DkA 1 EkB | DkA 1 EkB | DkA 1 EkB | DkA 1 EkB | DkB 1 EkC | DkA 1 EkB | DkB 1 EkC | DkB 1 EkC | DkA 1 EkC | Kinnitatud mehhanismi hammasratta hammaste arv | ||||||
| Peamise mehhanismi number | Z 1 | Z/1 | Z 2 | Z/2 | Z 3 | Z/3 | ||||||||||||||||
| Täiendava (ühendus)mehhanismi arv | ||||||||||||||||||||||
| - | ||||||||||||||||||||||
| - | ||||||||||||||||||||||
| - | ||||||||||||||||||||||
| Põhimehhanismi hammaste arv | Z/1 | - | - | - | - | |||||||||||||||||
| Z 1 | - | |||||||||||||||||||||
| Z 2 | - | |||||||||||||||||||||
| Z 3 | - | - | - | - | - | - | ||||||||||||||||
| Z/3 | - | - | - | - | - | |||||||||||||||||
| Z 4 | - | - | ||||||||||||||||||||
| Z/4 | - | - | - | - | ||||||||||||||||||
| Z 5 | - | - | - | - | ||||||||||||||||||
| Z 6 | - | - |
Kontrollnimekiri
1. Masinate ja selle põhiosade mehaanika;
2. Põhimõisted ja definitsioonid mehhanismide teoorias;
3. Kangi mehhanismid;
4. Nukimehhanismid;
5. Käigumehhanismid;
6. Kiil- ja kruvimehhanismid;
7. Hõõrdemehhanismid;
8. Paindlike linkidega mehhanismid;
9.
10. Elektriseadmetega mehhanismid;
11. Kinemaatilised paarid ja nende klassifikatsioon;
12. Tavapärased kinemaatikapaaride kujutised;
13. Kinemaatilised ahelad;
14. Üldkinemaatilise ahela struktuurivalem;
15. Mehhanismi liikumisaste;
16. Lamemehhanismide struktuurivalem;
17. Lamemehhanismide struktuur;
18. Asendusmehhanismid;
19. Ruumiliste mehhanismide struktuur;
20. mehhanismide perekonnad;
21. Mehhanismide ja nende klassifitseerimissüsteemi moodustamise aluspõhimõte;
22. Lamemehhanismide struktuurne klassifikatsioon;
23. Teave ruumimehhanismide struktuurilise klassifikatsiooni kohta;
24. Tsentroidid absoluutses ja suhtelises liikumises;
25. Seosed mehhanismi lülide kiiruste vahel;
26. Kinemaatiliste paaride lülide kiiruste ja kiirenduste määramine;
27. Kiirenduskeskus ja plaadimängija;
28. Ümbritsev ja ümbritsev kõverad;
29. Tsentroidne kõverus ja vastastikku ümbritsevad kõverad;
30. Mehhanismi püsiv ja esialgne liikumine;
31. Grupilülide asukohtade määramine ja mehhanismilülide punktide kaupa kirjeldatud trajektooride konstrueerimine;
32. 2. klassi rühmade kiiruste ja kiirenduste määramine;
33. 3. klassi rühmade kiiruste ja kiirenduste määramine;
34. Kinemaatiliste diagrammide koostamine;
35. Mehhanismide kinemaatiline uurimine diagrammimeetodil;
36. Nelja varda hingemehhanism;
37. Vänt-liugur mehhanism;
38. Klahvmehhanismid;
39. Sätete määratlus;
40. Kiiruste ja kiirenduste määramine;
41. Põhilised kinemaatilised seosed;
42. Hõõrdülekandemehhanismid;
43. Kolmelüliliste hammasrataste mehhanismid;
44. Fikseeritud telgedega mitmehoovaliste hammasrataste mehhanismid;
45. Planetaarsed ülekandemehhanismid;
46. Teatud tüüpi käigukastide ja käigukastide mehhanismid;
47. Painduvate lülidega käigumehhanismid;
48. universaalse liigendi mehhanism;
49. Kahekordne universaalliigendi mehhanism;
50. Ruumiline neljavardaline hingemehhanism;
51. Kruvimehhanismid;
52. Veolüli katkendliku ja vahelduva liikumise käigumehhanismid;
53. Hüdrauliliste ja pneumaatiliste seadmetega mehhanismid;
54. Peamised eesmärgid;
55. Mehhanismide võimsuse arvutamise probleemid;
56. Mehhanismi lülidele mõjuvad jõud;
57. Jõudude, tööde ja võimsuste diagrammid;
58. Masinate mehaanilised omadused;
59. Hõõrdumise tüübid;
60. Määrimata kehade hõõrdlibisemine;
61. Hõõrdumine translatiivses kinemaatilises paaris;
62. Hõõrdumine kruvi kinemaatilises paaris;
63. Hõõrdumine pöörlevas kinemaatilises paaris;
Laboritöö nr 24
Käigumehhanismide kinemaatiline analüüs
Töö eesmärk:ülekandemehhanismide kinemaatikadiagrammide koostamise ja nende ülekandearvude määramise oskuste arendamine.
1. Ülekandearvu analüütiline määramine
1.1. 3-käigulised fikseeritud telgedega mehhanismid
Käiguarvnimetatakse nurkkiiruse suhteks link " k"nurkkiirusele lingid "":
(cm. ; ; ).
Kahest käigust ja hammaslatsist koosneva tasase mehhanismi jaoks on meil:
Kus n– rpm, pöörlemiskiirus;
z – hammaste arv;
– algringi raadius.
Tavapäraselt paigutatud miinusmärk näitab, et haarduvad rattad pöörlevad väliselt puudutamisel eri suundades (joon. 1, A) ja plussmärk näitab, et rattad pöörlevad seest puudutamisel ühes suunas (joonis 1.1, b).
a)b)
Joonis 1
Suurte ülekandearvude rakendamine üheastmelistes jõuülekannetes (ligikaudu >8) muutub ebapraktiliseks, kuna ühe ratta läbimõõt osutub väga suureks. Kellkasutatakse kaheastmelist käigukasti, kui >40 – kolmeastmeline.
Mitmeastmelise jõuülekande ülekandearv on võrdne üksikute astmete (lihtmehhanismide) osaliste ülekandearvude korrutisega.
Joonisel 2 näidatud astmemehhanismi puhul määratakse ülekandearv järgmise valemiga:
Joonis 2
Tänu võllide paralleelsusele Mina ja V Leitud ülekandesuhtele omistame märgi, nagu üheastmelise ülekande puhul. See määratakse noolereegliga. Meie puhul väärtustuleb määrata miinusmärk.
Näide 1. Määratud on neljaastmeline jõuülekanne (joonis 3), mis esindab ajamit elektrimootorilt masinale. Ratta hammaste arv: z 1 = 18, z 2 = 27, z 3 = 12, z 4 = 24, z 5 = 19, z 6 = 57.
Joonis 3
Määrake veoratta pöörlemiskiirusV, kui mootori pöörlemiskiirus on= 1440 pööret minutis.
Käiguarv:
p/min
Näide 2.
Joonis 4
Rattad 1 ja 3 pöörlevad eri suundades (noolreegel).
1.2. Planetaarsed ja diferentsiaalülekande mehhanismid
Kõigis ülalpool käsitletud käigumehhanismides pöörlesid käiguvõllid statsionaarsetes laagrites, s.o. kõigi rataste teljed ei muutnud oma asendit ruumis. Olemas on mitmeastmelised käigud, mille üksikute rataste teljed on liigutatavad. Sellised ühe vabadusastmega käigumehhanismid (W= 1) kutsutakse planetaarne mehhanismid ja kahe või enama vabadusastmega () – diferentsiaal.
Selliste mehhanismide kinemaatika uurimise analüütiline meetod põhineb liikumise ümberpööramise meetodil (vt ; ; ). Kõigile mehhanismi lülidele antakse täiendav nurkkiirus, mis on suuruselt võrdne, kuid vastupidine kandja nurkkiirusele. Selle tulemusena jääb kandur paigale ja diferentsiaal (planetaarne) mehhanism muutub statsionaarsete rattatelgedega käigukastiks (pööratud mehhanism).
Näide 3. Määrake kanduri pöörete arv () ja satelliit ( ), samuti nende pöörlemissuunda, kui ajamivõll (ratas 1) pöörleb sagedusega= 60 pööret minutis. Hammaste arvz 1 = z 3 = 20, z 2 = 40.
Joon.1.5
Kõigi rataste moodulid on samad. Rattad on valmistatud ilma esialgset kontuuri nihutamata. Ratas 4 on liikumatu. Ratas 3 veereb üle ratta 4.
Mehhanismi liikumisastmete arv:
kus n – liikuvate osade arv;
– viienda klassi kinemaatikapaaride arv,
– neljanda klassi kinemaatikapaaride arv.
Vaadeldav mehhanism on planetaarne.
Teadmata hammaste arv (z 4 ) määrame koaksiaalsuse tingimuse põhjal:
Kus - algringide raadiused,i= 1,…4.
Kuna rattad on valmistatud ilma esialgset kontuuri nihutamata, langevad esialgsed ringid kokku jaotusringidega:
Kuna vastavalt seisukorrale on kõikide rataste moodulid samad, siis:
Ülekandearvu määramiseks rakendame liikumise ümberpööramise meetodit. Laske vaadeldava mehhanismi liikuvatel lülidel pöörlema nurkkiirustega. Ilmselt ei muutu lülide suhteline liikumine, kui kogu mehhanismile antakse täiendav pöörlemine ümber kesktelje pöörlemiskiirusega -n n (st sagedusega, mis on võrdne suurusjärgus, kuid vastupidises suunas kandja pöörlemisele). Seejärel muutuvad kiirused vastavalt ja omandavad järgmised väärtused:
|
Link |
Tegelik kiirus |
Pöörlemiskiirus pärast täiendavat pöörlemist teatatakse mehhanismile |
|
Ratas 1 |
n 1 |
|
|
Ratas 4 |
n 4 |
|
|
Kantud n |
n n |
|
Seega, kui edastada vastupidine liikumine kogu mehhanismile sagedusega -n n kandur on paigal ja planetaarmehhanism muutub tavaliseks käiguks (fikseeritud telgedega). Viimase ülekandearv:
või liikudes nurkkiirustele ():
Siin – tegelikud nurkkiirused ja– nurkkiirused vastupidisel liikumisel, s.o. planetaarsest tuletatud tavalise käigumehhanismi nurkkiirused.
Tavalise käigumehhanismi jaoks:
sest tegelikult n 4 = 0.
Plussmärk näitab, et sisendlink 1 ja kandur pöörlevad samas suunas:
Satelliidi pöörlemiskiiruse määramiseks tehke järgmist.
n 2 = -210 pööret minutis.
Miinusmärk näitab, et satelliidiplokid 2 ja 3 ning kandur pöörlevad vastassuundades.
2. Töökäsk
Selles töös on vaja läbi viia kolme käigumehhanismi, sealhulgas ühe planetaar- või diferentsiaali kinemaatiline analüüs. Iga käigumehhanismi jaoks koostatakse kinemaatiline diagramm ja määratakse ülekandearv, kõigepealt üldises vormis ja seejärel arvutatakse selle väärtus.
Kinemaatiline diagramm tuleb koostada õigesti, järgides kinemaatiliste diagrammide koostamisel vastu võetud tavasid (GOST 2.703-74, GOST 2.770-68).
Peale tööaruande esitamist tuleb igal õpilasel lahendada kontrolltöö ülesanne.
Protokolli vorm
"KINEMATILINE ANALÜÜS KÄIKIDEMEHANISMID"
Üliõpilane Grupp Juhendaja
1. Mehhanismi number _____
Kinemaatiline diagramm
Mehhanismi üldine ülekandearv:
a) arvestuslik väärtus;
b) saadud katseliselt.
2. Mehhanismi number _____
Kinemaatiline diagramm jne.
Olen töö ära teinud Võttis töö vastu
Kontrollülesanded
Probleemi versiooni määrab õpetaja.
Puuduvad rattahammaste arvud määratakse koaksiaalsuse tingimuse järgi, eeldades, et mehhanismi kõigil hammasratastel on sama moodul ja haardumisnurk.
Ülesanne nr 1Defineeri n 6
|
Var nr. |
z 1 |
z 2 |
z 3 |
z 4 |
z 5 |
n 1 |
Probleem nr 2Defineeri n 5
|
Var nr. |
z 1 |
z 2 |
z 3 |
z 4 |
z 5 |
n 1 |
|
1053 |
Probleem nr 3Defineeri n n
|
Var nr. |
z 1 |
z 2 |
z 2" |
z 3 |
z 3" |
z 4 |
n 1 |
Probleem nr 4Defineeri n n
|
Var nr. |
z 1 |
z 2 |
z 2" |
z 3 |
z 4" |
z 5 |
n 1 = n 5 |
Probleem nr 5Defineeri n 6
|
Var nr. |
z 1 |
z 2 |
z 2" |
z 3" |
4) Arvutage veetava käigu pöörlemiskiirus veoülekande etteantud pöörlemiskiiruse suhtena kordaja (lat. href="/text/category/mulmztiplikator__lat_/" rel="bookmark">kordajad?
13. Miks kasutatakse autodes tavaliselt käigukaste?
14. Millised seadmed kasutavad kordajaid?
15. Kuidas määrata mitmeastmelise lihtsa hammasratta üldist ülekandearvu?
16. Mida tähendab mitmeastmelise lihtsa hammasratta üldise ülekandearvu positiivne märk?
17. Mida tähendab mitmeastmelise lihthammasülekande üldise ülekandearvu negatiivne märk?
18. Milliseid näiteid saate tuua lihtsate hammasrataste kasutamise kohta masinates?
19. Milliseid näiteid saate tuua lihtsate hammasrataste kasutamise kohta seadmetes?
20. Kuidas nimetatakse lihtsaid ülekandeid, mille puhul saab ülekandearvu muuta?
21. Kuidas muudavad masinad lihtsate hammasrataste ülekandearvu?
22. Kas käigukastide ülekandearv on absoluutväärtuses suurem või väiksem kui üks?
23. Kas kordajate ülekandearv on absoluutväärtuses suurem või väiksem kui üks?
24. Milliseid hammasrattaid nimetatakse silindrilisteks?
25. Milliseid hammasrattaid nimetatakse hammasratasteks?
3. Kompleksi kinemaatiline analüüs
hammasrattad
3.1. PÕHIMÕISTED JA MÕISTED
Keeruline käigukast - See on hammasratas, mis sisaldab keeruka liikumismustriga hammasrattaid. On diferentsiaal- ja planetaarülekandeid. See artikkel uurib
keerukad ülekanded, mis on planetaarülekanded või koosnevad järjestikku ühendatud planetaar- ja lihtsatest hammasülekannetest
Planeedivarustus -ühe liikuvusastmega mehhanism, mis koosneb hammasratastest ja pöörlevatest lülidest, millel paiknevad hammasrataste liikuvad teljed.
vedaja – lüli, millel asuvad hammasrataste liikuvad teljed. Nimetatakse telge, mille ümber kandja absoluutsel või suhtelisel liikumisel pöörleb peatelg.
Satelliidid(planetaarsed hammasrattad) – liikuvate pöörlemistelgedega hammasrattad. Ühe ringkäiguga satelliiti nimetatakse ühe krooniga satelliit, kahega - topeltkrooniline satelliit. Planeedil võib olla üks või mitu sama suurusega hammasratast.
Keskkäigud- need on rattad, mis haakuvad satelliitidega ja mille teljed langevad kokku ülekande peateljega. Päikesevarustus– fikseeritud pöörlemisteljega pöörlev keskkäik. Tugivarustus– fikseeritud keskkäik.
Lihtsaim nelja lüliga planetaarülekanne on näidatud joonisel fig. 3.1.
Jõuülekanne koosneb päikeseülekandest Z, mis lülitub sisse satelliitülekandega Zhttps://pandia.ru/text/78/534/images/image082_11.gif" width="9 height=24" height="24"> .gif " width="25" height="24">..gif" height="24 src="> Indeks (3) näitab, milline käigukast on toetav (fikseeritud).
Planetaarne hammasülekanne on keeruline hammasratas, millel on keerulise liikumisseadusega hammasrattad (satelliidid). Satelliidid pöörlevad ümber oma geomeetrilise telje, samal ajal liiguvad satelliitide teljed koos kandjaga peaülekandetelje suhtes. Seetõttu kasutage selle ülekande ülekandearvu määramiseks vastupidise liikumise meetod. See meetod seisneb kõigi ülekandelülide vaimses seadmises nurkkiirusele, mis on võrdne kandja H nurkkiirusega, kuid on suunatud sellele vastupidiselt. Saadud mehhanismi nimetatakse ümberpööratud mehhanism. Selles mehhanismis on juht N liikumatu. Planetaarülekanne on arenenud lihtsaks käigukastiks (joonis 3.2).
https://pandia.ru/text/78/534/images/image108_8.gif" width="642" height="359">.gif" width="29" height="25 src=">.gif" width="29" height="25 src=">.gif" width="25" height="24"> = 1 - , (3.2)
3.2. Harjutus
Tehke planetaarülekannet sisaldava keeruka käigukasti kinemaatiline analüüs. Antud käigukasti skeem on näidatud joonisel fig. 3.3.
Skeemi numbri annab õpilasele õpetaja. Diagramm näitab ajami pöörlemissuunda. Veoülekande pöörlemissagedus ja selle jõuülekande kõigi rataste hammaste arv on toodud tabelis. 3.1. Arvutage ajami nurkkiirus ja pöörlemissagedus, näidake veoülekande pöörlemissuunda.
3.3. Täitmise järjekord
Joonistage etteantud keerulise käigukasti kinemaatiline diagramm ja kirjutage ümber antud lähteandmed, kirjutage ümber praktilise tunni nr 3 ülesanne. Pärast seda:
1. Arvestades antud mehhanismi skeemi, tehke järeldus antud käigu koostise kohta. Joonisel 3.3 kujutatud diagrammidele saab anda ühe kolmest vastusevariandist: a) mehhanism sisaldab ühte planetaarülekannet;
https://pandia.ru/text/78/534/images/image116_5.gif" width="642" height="840">
Riis. 3.3 Planeediülekandega mehhanismide skeemid
Riis. 3.3 (jätkub)
Riis. 3.3 (jätkub)
Riis. 3.3 (jätkub)
Joon.3.3 (ots)
Tabel 3.1
Mehhanismi veolüli pöörlemiskiirus ja rattahammaste arv
Vigastuste sagedus ma dirigeerin hea link | Ratta hammaste arv |
|||||
Antud: Z1=26, Z3=74, Z4=78, Z5=26, m=2
Otsige:,Z6,Z2
Toome kinemaatilisel diagrammil esile kaks vooluringi:
I k = rattad 1,2,3 ja kandur N.
II k = rattad 4,5,6.
Ratta hammaste arvu tundmatute väärtuste määramiseks loome iga kontuuri jaoks joondustingimuse.
Z2 = (Z3-Z2)/2 = (74-26)/2 = 24
Z6= Z4-2* Z5=78-2*26=26
Kuna m=2, siis r=z.
Kinnise diferentsiaali käigukasti kiirustest pildi koostamiseks kaaluge suletud etappi: rattad 6,5,4.
Valime ratta 5 suvalise kiirusvektori punktis C.
I kuni =W=3n-2P5-P4; W=3*4-2*4-2=2,
diferentsiaalmehhanism.
II k, kinnine etapp, seeriaühendus.
W 6 = W K, W 3 = W 4
Hetkekiiruste konstrueeritud pildi põhjal koostame nurkkiiruste plaani.
Konstrueeritud nurkkiiruse plaani abil määrame ülekandearvu:
Järeldus
käigumehhanismi kinetostaatiline kiirus
Kursuseprojekti käigus viidi läbi mehhanismi kinemaatiline analüüs ning konstrueeriti mehhanismi töö- ja tühikäigukiiruste (3 ja 9 asendit) kiiruste ja kiirenduste plaanid.
Kinetostaatilise arvutuse tulemusena saadi kinemaatikapaaride reaktsioonide väärtused ja tasakaalustusjõud mehhanismi töö- ja tühikäigukiirusel (3 ja 9 asendit).
Hammasmehhanismi kinemaatilise analüüsi tulemusena konstrueeriti hetkkiiruste pilt ja nurkkiiruste plaan ning määrati ka ülekandearv.
Kasutatud kirjanduse loetelu
1. Artobolevsky I. I. Mehhanismiteooria - M.: Nauka, 1965 - 520 lk.
2. Kangimehhanismide dünaamika 1. osa. Mehhanismide kinemaatiline arvutus: Juhised / Koost: L.E. Belov, L.S. Stolyarova - Omsk: SibADI, 1996, 40 lk.
3. Kangimehhanismide dünaamika. 2. osa. Kinetostaatika: juhised / komp.: L.E. Belov, L.S. Stolyarova - Omsk: SibADI, 1996, 24 lk.
4. Kangimehhanismide dünaamika. 3. osa. Kinetostaatilise arvutuse näited: Juhised / Komp.: L.E. Belov, L.S. Stolyarova - Omsk: SibADI, 1996, 44 lk.
