Расчет и проектирование мальтийского механизма
Выполнить расчет и проектирование мальтийского механизма по исходным данным приведенным в таблице.
Исходные данные для проектирование мальтийского механизма
№ | Z | A мм | tход c | Q H | Iкр | f | |
1,6 | 0,22 | 0,97 |
где
Z - число пазов мальтийского креста;
А - расстояние между осями вращения кривошипа и креста;
tхол- время покоя креста;
Q - сила давления креста на вал;
Iкр - момент инерции креста;
f- коэффициент трения в опорах креста;
- КПД мальтийского механизма
Основные понятия и определения.
Мальтийские механизмы применяются для преобразования обычно равномерного вращательного движения ведущего звена-кривошипа в периодические повороты с остановками определенной продолжительности ведомого звена-креста. К.П.Д. механизмов
0,97
По конструкции мальтийские механизмы бывают:
1) плоские и пространственные;
2) с внешним зацеплением и с внутренним;
3) с одним кривошипом и с несколькими.
Последние могут быть симметричные и нет.
При выборе параметров мальтийского механизма необходимо учитывать его кинематические характеристики.
Если фазовый угол должен быть меньше 1800, то выбирают механизм с внешним зацеплением, если больше 1800 - с внутренним. При необходимости иметь фазовый угол, равный 1800, пользуются сферическим мальтийским механизмом.
Расчет:
Для нормальной работы мальтийского механизма необходимо чтобы в момент входа и выхода цевки из паза угол между радиусом кривошипа и осью паза был равен . Следовательно должны быть выдержаны определенные пропорции.
Из табл. 1 [1] находим следующие данные:
Табл.1
Z | 2 | 2 | 2 | k |
0,6 |
Табл.2
Z | L/A | S/A | (l-r)/A | (d+2r)/A менее | dk/A менее |
0,383 | 0,924 | 0,307 | 1,235 | 0,152 |
0,383
Угол выемки фиксирующего диска, на практике применяют:
135˚-(1-1,5)=134˚
Рабочее время
0,96
2,56
Определение основных размеров конструкции плоскостного мальтийского
механизма.
Длина кривошипа
109,4
Расстояние от оси вращения креста до начала паза
257,74мм=258мм
Диаметр цевки кривошипа
21,88мм
Принимаем диаметр цевки кривошипа равным
22мм
Длина паза креста
85мм
Диаметр вала креста
319,19 мм
Конструктивно принимаем
320 мм
Диаметр вала ведущего кривошипа
44мм
Диаметр креста:
конструктивно принимаем фаску
2мм
522мм
Кинематический расчет
Угловая скорость кривошипа
2,45 с-1
Число оборотов кривошипа
23,44 об/м
Максимальная угловая скорость креста
- максимальное значение переменного передаточного отношения.
0,7
1,519
0,414
где - коэффициент, зависящий от числа пазов креста z и угла поворота креста ;
Экстремальные угловые ускорения креста
1,62 с-2
Значения ускорений креста в начале и конце поворота
0,96 с-2
Силовой расчет.
Постоянный момент сил сопротивления вращению креста (момент трения в опорах)
2,959 .104 Н .мм
Наибольший статический момент на валу кривошипа
1,8913.104 Н .мм
Наибольший динамический момент на валу кривошипа
16,9 Н .мм
Наибольшее значение крутящего момента на валу кривошипа
1,893 .104 Н .мм
Наибольшая сила действующая на ось ролика
0,163
0,333
173 Н
1,88
Средний крутящий момент на валу креста
8,114
5,0412.104 Н .мм
Максимальный крутящий момент на валу креста
2,272.105 Н .мм 0,7
Средняя мощность необходимая для поворота кривошипа
123,5 Вт
Требуемая мощность электродвигателя
127,32 Вт