Кінематичний синтез кулачкового механізму з возвратно-поступально рухомим штовхачем

 

Мал. 4.7

а - кінематична діаграма переміщення штовхачем;

б - побудування профіля кулачка.

C₁=                                            (5.1)

де Z₁- задане число зубців шестерні,

 

- задаються за вказівками викладача коефіцієнтом зсуву для колеса C₂= 0 або C₂ = - C₁;

- визначають сумарний коефіцієнт зсуву

C_S=C₁+C₂³O                                     (5.2)

- визначають ріг зачеплення a_w при коригуванні зубцюватих коліс, якщо C_S= 0, тo a_w = a.

При C_S ¹ 0 обчисляють инволюту рогу зачеплення

іnva_w = + іnva                        (5.3)

де іnva = іnv 20^o = 0,0149 - инволюта стандартного рогу зачеплення і по її розмірі з таблиці инволют (Додаток 1) знаходять ріг зачеплення a_w;

- определяют ділильне межосевое расстояние

a =                                      (5.4)

і межосевое растояние a_w при розрахунковому розі зачеплення

a_w = a                                       (5.5)

- розраховують коефіцієнт сприйманого зсуву

У =                                           (5.6)

і коефіцієнт зрівняльного зсуву

DУ = X_S - У                                        (5.7)

- обчисляють передатне число

у =                                           (5.8)

- визначають діаметри «головних» окружностей коліс:

ділильні діаметри:

шестерні d₁ = m × Z₁             і колеса d₂ =m×Z₂                            (5.9)

початкові діаметри-

шестерні d_w1 =               і колеса d_w2=                      (5.10)

діаметри вершин зубів-

шестерні d_a1=d₁+2(ha*+x₁ +Dу)×m                                          (5.11)

 діаметри западин

шестерні                      d_f1= d₁-2(ha*+c*-x₁)×m

і колеса                        d_f2= d₂ - 2(ha*- c^*-x₂)×m                       (5.12)

діаметри основних окружностей-

шестерні d_o1=d₁ cosa×     і колеса    d_o2=d₂cosa                  (5.13)

- визначають висоту зуба

шестерні h₁=0,5(d_a1-d_f1)    і колеса h₂=0,5(d_a2-d_f2)         (5.14)

і товщину його по ділильній окружності

шестерні                 S₁=0,5×p×m+2x₁×m×tga

і колеса                    S₂=0,5×p×m+2x₂×m×tga                            (5.15)

 

 

5.3. Порядок креслення елементів зубцюватого зачеплення, побудови активних ліній зачеплення, дуг зачеплення і робочих ділянок профілів зубів

 

Вирахувавши всі розміри елементів зачеплення приступають до креслення зачеплення. При побудові картини зачеплення не варто видаляти з креслення всі допоміжні побудови і позначення. Неэвольвентная частина зуба (усередині основної окружності - радіальна пряма між основною окружністю й окружністю западин. Цю пряму сполучають з окружністю западин радіусом r=     r*×m. При побудові масштабний коефіцієнт m вибирають такою уявою, щоб висота зуба на кресленні була не менше 50 мм. Масштабний коефіцієнт повинний бути узгоджений із що рекомендуються значеннями масштабів.

Профілі зубів вичерчують у такій послідовності (мал. 5.1).

1. У лівій частині листа формату А1 відкладають відрізок O₁O₂, що відповідає межосевому відстані a_w. Точки O₁ і O₂ служать центрами обертання синтезованих зубцюватих коліс. З цих точок радіусами відповідно r_w1=0,5d_w1 і r_w2=0,5d_w2 будують початкові окружності шестерні і колеса. Точка торкання P цих окружностей, як відомо, називається полюсом зачеплення.

2. З точок O₁ і O₂ відповідно радіусами r_o1=0,5d_o1 і r_o2=0,5d_o2 будують основні окружності коліс.

3. Будують теоретичну лінію зачеплення. Для цього на загальної горизонтальної касательной до початкових окружностей відкладають відрізок PK = 100 - 200 мм і на ньому, як на катеті, будують прямокутний трикутник PKL, другий катет котрого KL=PK×tga, а гипотенуза LP і її продовження від вершини Р униз служить дотичної до основних окружностей шестерні і колеса в точках N₁ і N₂. Відрізок N₁N₂ являє собою теоретичну лінію зачеплення, а радіуси O₁N₁ і O₂N₂ відхилені від межосевой лінії O₁O₂ на ріг a_w.

4. Будують эвольвенты, що описує точка Р прямой N₁N₂ при перекатывании її по основних окружностях.

При побудові перший эвольвенты, що належить зубу шестерні, відкладають на основній окружності 1-го колеса (шестерні) від точки (мал.5.1) дугу, рівну длине відрізка, користуючи відомою побудовою (мал.5.2). При цьому відрізок (мал.5.2) поділяють на чотирьох рівні частини і з точки У проводять дугу радіуса до перетинання в точці з основною окружністю; тоді =. Після цього відрізок (мал.5.1) знову поділяють на довільне число (звичайно четное) рівних частин () довжиною 15-20 мм. Дугу також поділяють на рівних частин (), для чого на рівних частин поділяють ріг. На прямої за точкою відкладають відрізки (), рівні, а на основній окружності - відповідні їм дуги (), рівні дузі.