Порядок проведення розрахунків

ВСТУП

Запропоновані методичні вказівки є посібником для виконання модульної контрольної роботи (МКР) з дисципліни «Прикладна механіка». Вони охоплюють основні теми розділів «Механічні передачі», і призначені для користування студентами під час поваріантного виконання завдання «Кінематичні і силові розрахунки складних зубчастих механізмів» впродовж визначеного календарним планом терміну (план надається при видачі завдання).

Методичні вказівки містять теоретичні положення з різних розділів: кінематичні та силові розрахунки простих та планетарних передач, підбір кількості зубців коліс планетарних передач різних типів та ін., приклади розрахунків. У вказівках наведені варіанти схем і чисельні дані для виконання МКР.

У Додатку І зображено кінематичні схеми зубчастих механізмів, утворених шляхом послідовного з¢єднання простих передач: циліндричних, конічних та черв¢ячних. До схем входять також одно- та двоступінчасті планетарні передачі.

Примітка. На практиці такі заскладні механізми не конструюють, оскільки вони мають неоптимальну конструкцію, малий к.к.д. тощо. Кінематичні схеми складені тільки для навчальних цілей, щоб під час виконання задач за кожним з варіантів студенти знайомились з різними видами і методами розрахунку різних зубчастих передач.

Вихідні дані для розрахунку складних зубчастих механізмів наведені в таблицях Додатку 1.

Студент отримує тризначний номер варіанта МКР. Перші дві цифри – номер схеми і той же номер таблиці; третя цифра - номер чисельного варіанта у відповідній таблиці.

Після аналізу кінематичної схеми в результаті виконання завдання мають бути визначені частоти обертання та кутові швидкості всіх елементів механізма, потужності та крутні моменти на них, підібрана кількість зубців коліс планетарної передачі, що входить до механізма та зроблений розрахунок геометричних розмірів деяких елементів механізма.

Примітка:

Позначення параметрів, наведених в таблицях Додатку І:

- Z_ш; Z_к - кількість зубців шестерні та веденого колеса в кожній простій передачі

- Z_ч; Z _чк- кількість заходів черв¢яка та кількість зубців черв¢ячного колеса;

- I_cн - передаточне відношення планетарної передачі

- К – кількість сателітів планетарної передачі;

- N_вих; N_вх - потужності на вихідному та вхідному валах складного механізма;

- n_вих; n_вх - частоти обертання вихідного та вхідного валів складного механізма;

M - умовне позначення двигуна;

Примітка:

Шестерня – це менше колесо з двох зубчастих коліс, які знаходяться у зачепленні. В запропонованих кінематичних передачах шестерня є ведучою відносно зубчастого колеса, яке знаходиться з нею у зачепленні.

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕННЯ РОЗРАХУНКІВ

1. Накреслити кінематичну схему складного механізма. Зазначити на ній і вказати вид кожної передачі. Позначити всі ланки зубчастих передач (наскрізною нумерацією) в напрямку від входу до виходу механізма; пронумеровати всі вали.

2. Кінематичні розрахунки. Користуючись відомими формулами і застосовуючи свої вихідні дані:

2.1.Знайти передаточне відношення кожної з передач, що входить до складу механізма.

2.2. Знайти спільне передаточне відношення механізма.

2.3. Знайти частоти обертання та кутові швидкості кожної з ланок механізма.

2.4. Підібрати кількість зубців коліс планетарної передачі, що входить до механізма.

2.5. Знайти частоти обертання та кутові швидкості ланок «оберненого механізма» планетарної передачі.

3. Силові розрахунки. Користуючись відомими формулами і застосовуючи свої вихідні дані:

3.1 Знайти потужності на всіх ланках механізма з урахуванням к.к.д. передач та к.к.д. підшипників в опорах валів (попередньо призначивши к.к.д. з ряду рекомендованих)

3.2. За знайденою потужністю на вході пристрою N_вх дати орієнтовні рекомендації по вибору двигуна (за каталогом)

3.3. Знайти крутні моменти на ланках механізма.

3.4. Виходячи з умов міцності при крученні, знайти діаметри валів, прийнявши допустиме напруження для сталевих валів [t] = 30... 50 Мпа.

3.5. Округливши значення діаметрів до стандартних значень підібрати (задовідником) стандартні підшипники, уточнюючи при цьому ще раз самі діаметри.

4. Розрахунки геометричних розмірів. Використовуючи відомі формули та призначивши модуль зубчастих коліс згідно стандартів:

m = 1 мм, коефіціент ширини зубчастого колеса Ybd = 0,4 та коефіціент діаметра черв¢яка q = 20, знайти основні геометричні розміри:

одного циліндричного, одного конічного зубчастого колеса та геометричні розміри елементів черв¢ячної передачі.