Долбежный станок с вращающейся кулисой

зад 1 вар 6 - 1й лист.cdw

Рисунок 1.1 План механизма
Рисунок 1.3 План ускорений
Рисунок 1.5 План сил звеньев 4-5
Рисунок 1.7 План сил звеньев 2-3
Рисунок 1.9 План сил начального звена
Рисунок 1.2 План скоростей для 6-ти положений
Рисунок 1.4 Группа Ассура звеньев 4-5
Рисунок 1.6 Группа Ассура звеньев 2-3
Рисунок 1.8 Начальное звено

зад 1 вар 6 - 2й лист.cdw

Коэффициент высоты головки
Коэффициент радиального зазора
Коэффициент переходной кривой
Коэффициент смещения
Коэффициент перекрытия
Рисунок 2.1 Картина эвольвентного зацепления
Рисунок 2.2 Схема и кинематическое исследование зубчатого механизма

1.6- 2 лист.docx

5 Синтез зубчатого механизма
1 Синтез простой передачи
Дополнительные исходные данные:
Нормальный исходный контур
Угол главного профиля α=20°
Коэффициент высоты головки зуба h*α=10
Коэффициент радиального зазора с*=025
Коэффициент радиуса кривизны переходной кривой ρ*f=038
Колеса цилиндрические угол наклона зуба =0°
Коэффициент смещения шестерни х5=05 колеса х6=0.
Модуль простой передачи m=6 мм
Делительное межосевое расстояние
Коэффициент суммы смещений
Межосевое расстояние
Передаточное отношение
Коэффициент воспринимаемого смещения
Коэффициент уравнительного смещения
Диаметр вершин зубьев
Толщина зуба по делительной окружности
Коэффициент перекрытия
Рассчитав все величины строим внешнее эвольвентное зацепление в масштабе 4:1.
2 Синтез планетарного редуктора
Выбор чисел зубьев колес
Определяем требуемое передаточное отношение планетарного механизма
пл-передаточное отношение планетарного механизма;
пм-планетарное отношение простого механизма;
Частота вращения электродвигателя nдврадс
Частота вращения кривошипа n1радс
Определяем какое из колес 1 или 2 меньшее.
Из условия отсутствия подрезания зубьев для меньшего колеса назначаем число зубьев
)Определяем число зубьев 1-го колеса
определяем число зубьев 4-го колеса
Проверяем выполняется ли условие соседства
Проверяем условие сборки сателлитов
Условие не выполняется.
Условие выполняется.
Определяем погрешность реализации требуемого передаточного отношения
Определим диаметры планетарного редуктора
3 Картины линейных и угловых скоростей зубчатого механизма
Определяем скорость двух точек колеса 1 - это 01 и Р12. Скорость точки контакта колес 1 и 2 Р12 - =. Вектор изображают отрезком Р12А.
Масштабный коэффициент скоростей
Масштабный коэффициент угловых скоростей
Масштабный коэффициент

1.6 - 1 лист.docx

Кинематический анализ рычажного механизма
1 Определение положений звеньев и точек механизма
Угол поворота кривошипа при рабочем ходе выходного звена
Рисунок 16 – Синтез механизма с качающейся кулисой
В контур треугольника впишем траекторию точки кривошипа таким образом чтобы она не касалась линии . Вычертим кулисные камни в крайних положениях и отметим межцентровые расстояния и длину кривошипа .
Вычисляем длину кулисы:
Длину отрезка выбираем равной 2167 мм поэтому масштаб схемы будет
Длины остальных отрезков на чертеже:
2 Определение скоростей точек и звеньев механизма
Находим линейную и угловую скорость начального звена.
Масштаб плана скоростей равен
Составляем систему уравнения состоящей из звеньев 2 и 3:
Находим из пропорции:
Составляем систему уравнения состоящей из звеньев 4 и 5:
Находим неизвестные скорости:
Угловая скорость звена 3 равна
Угловая скорость звена 4 равна
3 Определение ускорений точек и звеньев механизма
Нормальное ускорение точки А по модулю равно
Масштаб плана ускорений равен
Строим план ускорений группы 23. Построение ведем по следующей системе:
Ускорение Кориолиса в движении точкиотносительно звена 2 по модулю равно
и направлено относительно скорости повернутого на 90° в направлении угловой скорости 3 переносного движения.
– относительное ускорение точкиотносительно точки А направленное параллельно линии DА
Отрезок (а1k) изображающий ускорение Кариолиса находим по формуле
– нормальное ускорение точкиво вращении звена 3 относительно точки D равное по модулю
– касательное ускорениеотносительно точки D в том же движении звена по модулю равное
и направленное перпендикулярно DА3
Отрезок (nА3D) изображающий нормальное ускорение аnAD находим по формуле
Точку DB находим по правилу подобия из соотношения
Переходим к построению плана ускорений группы 45 по уравнения
– нормальное ускорение точки C во вращении звена 4 относительно точки B равное по модулю
– касательное ускорение C относительно точки B в том же движении звена по модулю равное
и направленное перпендикулярно CB.
Отрезок (bnCB) изображающий нормальное ускорение аnCB находим по формуле
Находим неизвестные ускорения
угловое ускорение звена 3 находится по формуле
угловое ускорение звена 4 находится по формуле
Силовой анализ рычажного механизма
1 Силовой анализ группы Ассура 4-5
Механизм состоит из двух соединенных групп Ассура и механизма I-го класса:
Звенья 2 и 3 образуют группу II класса 2-го порядка; звенья 4 и 5 группу II класса 2-го порядка.
Выделяем группу 4-5 и прикладываем силы действующие на ее звенья а также реакции
Составляем уравнение моментов сил действующих на звено 4 относительно точки C:
Из этого уравнения определяем реакцию в шарнире B.
Составляем уравнение равновесия сил действующих на звенья 4 5.
Назначаем коэффициент масштаба
2 Силовой анализ группы Ассура 2-3
Выделяем группу 2-3 и прикладываем силы действующие на ее звенья а также реакции
Составляем уравнение моментов сил действующих на звено 3 относительно точки D:
Из этого уравнения определяем реакцию в шарнире A.
Составляем уравнение равновесия сил действующих на звенья 23.
3 Силовой анализ начального звена
Звено находится в равновесии под действием сил R21 Fu1G1Мур Rn61 R61.
Величину и направление уравновешивающего момента Мур определяем из уравнения моментов сил относительно точки О:
Составляем уравнение равновесия сил.

1.6 - Начало.docx

Механика машин является одним из многочисленных технических приложений теоретической механики. В ней на основании общих принципов и законов теоретической механики изучается движение особого класса механических систем известных в технике под общим названием машин приводов и механизмов. Механика машин состоит из двух дисциплин: «теория механизмов» и «теория машин».
Вторая группа проблем посвящена проектированию механизмов с заданными структурными кинематическими и динамическими свойствами для осуществления требуемых движений т.е. синтезу механизмов.
В теории машин рассматривается совокупность взаимно связанных механизмов образующих машину. Изучаются вопросы теории строения машин автоматического управления и регулирования.
Любые машины и сооружения представляют собой совокупность тел определенным образом связанных друг с другом и осуществляющих свой рабочий процесс посредством выполнения закономерных механических движений носителем которых является механизм.
Машина – это устройство выполняющее механические движения для преобразования энергии материалов и информации с целью замены или облегчения физического и умственного труда человека(под материалами понимаются обрабатываемые предметы перемещаемые грузы и т.д.).
Изучение механики машин начинается с раздела теории механизмов так как только изучив свойства отдельных механизмов и их видов можно переходить к изучению совокупности механизмов образующих машину т.е. к теории машин.
В настоящее время теория механизмов и машин занимается также решением задач оптимального проектирования и управления совместной работой машины и управляющих ЭВМ и разработкой необходимых для этого алгоритмов и программ исследованием устойчивости колебаний виброзащиты и др. Приемы и методы теории механизмов и машин пригодны для проектирования любой машины и любого механизма и не зависят от их технического назначения а так же от физической природы рабочего процесса осуществляемого машиной. Наиболее развита к настоящему времени та часть теории механизмов и машин которая называется теорией механизмов.
Разделение теории механизмов на анализ и синтез является в некоторой степени условным так как часто схему механизма и его параметры определяют путем сравнительного анализа различных механизмов воспроизводивших одни и те же движения. Этот сравнительный анализ возможных вариантов составляет основу методов синтеза с использованием ЭВМ. Кроме того в процессе синтеза приходится выполнять проверочные расчеты используя методы анализа.
Курс теории механизмов и машин является общетехнической дисциплиной; его изучение опирается на учебные дисциплины: теоретическую механику физику математику вычислительную технику и программирование.
Каждая подвижная деталь или группа деталей образующая одну жесткую подвижную систему тел носит название подвижного звена механизма. Все неподвижные детали образуют одну жесткую неподвижную систему тел называемую неподвижным звеном или стойкой. Таким образом в любом механизме мы имеем одно неподвижное звено и одно или несколько подвижных звеньев.
Механизм можно рассматривать как совокупность неподвижного и подвижных звеньев. Соединение двух соприкасающихся звеньев допускающее их относительное движение называется кинематической парой. Совокупность поверхностей линий и отдельных точек звена по которым оно может соприкасаться с другим звеном образуя кинематическую пару называется элементом кинематической пары. Система звеньев связанных между собой кинематическими парами называется кинематической цепью.
Техническое задание на курсовое проектирование
1Входные параметры и схемы проектируемых механизмов
Рисунок 1 – Схема долбежного станка с вращающейся кулисой
Рисунок 2 – Схема зубчатого механизма
Рисунок 3 – Схема 6 положений рычажного механизма
Таблица 1. Входные параметры:
Число оборотов эл.двигателя
Число оборотов кривошипа ОА
Число зубьев простой передачи
Длина перебега резца
Погонный вес звеньев
Количество саттелитов
Модуль колес простой передачи
Модуль колес планетарного редуктора
2 Описание работы машины
Характер движения узлов и устройство станков.
Долбежные станки представляют собой четвертый тип компоновки узлов станков строгальной группы. В долбежных станках резец движется возвратно-поступательно в вертикальной плоскости перпендикулярной поверхности стола. Характер движений у долбежных станков такой же как и у поперечно-строгальных поэтому их иногда называют вертикально-строгальными.
а рис. 5 представлена типичная конструкция долбежного станка. На станине 1 коробчатой формы установлена вертикальная колонка 12. По вертикальным направляющим колонки перемещается долбяк (ползун) 8 в нижней части которого закреплен резцедержатель 7. Заготовка 6 крепится на столе 5. Столу может сообщаться круговое продольное и поперечное движение.
При наладке долбежного станка с помощью рычага 9 устанавливают необходимое для данного технологического процесса число двойных ходов в минуту долбяка а затем с помощью квадрата 10 – ход долбяка так чтобы долбежный резец обработал всю длину заготовки и имел необходимый перебег.
Вращая маховик 11 ручного перемещения долбяка проверяют наладку резца на заданную длину обработки. По окончании наладки станка необходимо проверить ее правильность после чего можно подвести резец к заготовке до легкого касания а затем установить глубину резания. Поперечную круговую и продольную подачу осуществляют от руки маховиками 2–4.
Убедившись в правильности наладки станка на кнопочной станции 13 нажимают кнопку «Пуск». Для остановки двигателя главного движения используют кнопку «Стоп». На кнопочной станции имеются кнопки включения местного освещения и быстрого перемещения стола.
Благодаря вертикальной компоновке узлов долбежный станок занимает небольшую производственную площадь и позволяет обрабатывать внутренние фасонные контуры что затруднительно выполнять на продольно- и поперечно-строгальных станках.
Рисунок 5 – Общий вид долбежного станка:
I – станина; 2 – маховик ручной поперечной подачи стола; 3 – маховик ручной круговой подачи стола; 4 – маховик ручной продольной подачи стола; 5 – стол; 6 – заготовка; 7 – резцедержатель; 8 – долбяк (ползун); 9 – рычаг; 10 – квадрат установки хода долбяка;
II – маховик ручного перемещения долбяка; 12 – колонка;
Долбежный станок модели 7А420 предназначен для обработки плоских и фасонных поверхностей в единичном мелко- и крупносерийном производстве а также наклонных плоскостей с поворотом рамы долбяка на угол до 5°. Типичная компоновка узлов станка показана на рис. 5.
Станок имеет следующие технические характеристики: длина хода долбяка 20–200 мм; диаметр рабочей поверхности стола 500 мм; наибольшее перемещение стола мм: продольное – 500; поперечное – 400; наибольшее усилие резания 15 кН; частота возвратно-поступательного движения долбяка: 40 64 102 и 163 дв.хмин; габаритные размеры станка 2300 масса станка 2000 кг.
Рассмотрим кинематическую схему станка.
Главное движение – возвратно-поступательное перемещение долбяка с резцом – передастся от электродвигателя Ml (рис. 6) через клиноременную передачу со шкивами диаметрами 112 и 372 мм коробку скоростей (валы II и III) на кулисное колесо z = 78 (вал IV). За один оборот кулисного колеса с помощью вращающейся кулисы 2 долбяк 1 совершает один двойной ход.
Движение подачи осуществляется за один оборот кулисного колеса т.е. за один оборот вала IV. Через коробку подач 7819 и вал III передачами 1939 2020 и 1836 движение сообщается валу IX где эксцентриковый механизм 3 позволяет собачке захватывать от одного до 12 зубьев храпового колеса z = 48 (вал XI). При захвате собачкой одного зуба храпового колеса продольная и поперечная подачи минимальны и равны 01 ммдв.х. От храпового колеса движение передается через конический механизм реверса 3232 на вал XII с которого поступает на стол станка.
Продольная подача далее осуществляется по кинематической цепи: через винтовые зубчатые колеса 2020 цилиндрическую пару 2735 и 3527
на ходовой винт XX с шагом резьбы Р – 6 мм. Цена деления лимба при продольном перемещении стола вручную составляет 005 мм.
Поперечная подача с вала XII осуществляется по следующей кинематической цепи: через цилиндрические зубчатые колеса 3044 4448 4830 на ходовой винт XIX поперечной подачи с шагом Р = 6 мм; цена деления лимба при поперечном перемещении стола вручную равна 005 мм.
Круговая подача стола осуществляется с вала XII по следующей кинематической цепи: через винтовую цилиндрическую пару 2020 на вал XIII через зубчатые цилиндрические передачи 2739 и 3927 на вал XV затем через винтовую зубчатую передачу 2020 вращение с вала XVI передается цилиндрическими зубчатыми колесами 2020 на вал XVII. Последней кинематической парой в этой цепи является червячная пара 1 : 90 с модулем т = 3 мм. Цена деления лимба при вращении стола вручную равна 2'.
Рисунок 6 – Кинематическая схема долбежного станка мод. 7А420:
— долбяк; 2 — кулиса; 3 — эксцентриковый механизм
Ускоренное перемещение стола осуществляется от электродвигателя М2 скорость ускоренного продольного и поперечного перемещения стола составляет 177 ммин а при вращении – 5 ммин на крайней точке стола.
Основные узлы станка (см. рис. 5) типичны для долбежных станков: станина состоящая из верхней и нижней частей соединенных болтами; стол расположенный на горизонтальных направляющих станины салазки; кулисный механизм; коробка скоростей; коробка подач и долбяк.
Долбяк в долбежных станках выполняет ту же роль что и ползун в поперечно-строгальных поэтому его нередко называют ползуном. Долбяк (рис. 7) имеет корпус 1 коробчатой формы который перемещается по направляющим рамы 2. Долбяк можно устанавливать на разной высоте относительно стола в зависимости от высоты обрабатываемой заготовки. Для этого вращают ходовой винт VI через коническую пару 1520 (см. рис.6) после чего затягивают гайку 10 рукояткой 9 (см. рис. 7). В нижней части долбяка установлена резцовая головка 6 которая поворачивается на угол 90° в обе стороны; головка затягивается конусом 7 с помощью болта 8.
При долблении наклонных поверхностей можно переместить раму 2 на угол не превышающий 5° поворачивая гайку 5 после чего закрепить З'пор 4. Серьгой 3 долбяк соединен с кулисой 2 (см. рис. 6).
Рисунок 7 – Долбяк станка модели 7А420:
– корпус; 2 – рама; 3 – серьга; 4 – упор; 5 10 – гайки; 6 – резцовая головка; 7 – конус; 8 – болт; 9 – рукоятка
Несмотря на то что в настоящее время долбление в большинстве случаев заменяется другими технологическими операциями для определенных видов обработки оно является самым эффективным. Поэтому за рубежом так же как и в России изготавливают долбежные станки как с механическим так и с гидравлическим приводами. В Германии фирма WALDRICH COBURG выпускает долбежные станки с гидравлическим приводом с бесступенчатым регулированием скорости долбяка автоматической подачей и ускоренным перемещением стола. Гидравлический привод главного движения станка фирмы WALDRICH COBURG показан па рис. 8. Управление скоростью главного движения осуществляет гидропривод 1 от которого жидкость поступает в гидроцилиндр 6. В нем перемещается поршень 5 вместе со штоком 2 жестко связанным с долбяком 3. Реверсирование главного движения осуществляется от золотника на который воздействует система рычагов от переставных упоров. В долбяке смонтирован специальный механизм автоматического отвода резца при обратном ходе для сохранения чистоты обработки обработанной поверхности заготовки 4.
Рисунок 8 – Гидравлический привод главного движения долбежного станка фирмы WALDRICH COBURG (Германия):
– гидропривод; 2 – шток; 3 – долбяк; 4 – заготовка; 5 – поршень; 6 –гидроцилиндр
Движением подачи стола управляет гидроцилиндр-рейка так же как в поперечно-строгальных станках с гидроприводом.
Ускоренное перемещение стола обычно осуществляется от электромеханического привода.
Гидравлическая система обеспечивает следующие элементы рабочего цикла: возвратно-поступательное движение долбяка; продольную поперечную и круговую подачи стола; пуск и останов станка при любом положении долбяка. Работу всех частей гидросистемы контролируют и регулируют с пульта гидроуправления. Имеется специальный запорный золотник с обратным клапаном на уровне верхней плоскости стола который уравновешивает долбяк удерживая его от падения при остановке станка.
Структурный анализ механизма
1 Структурный анализ рычажного механизма
Рисунок 9 – Схема рычажного механизма
) Определим движение звеньев
) Определим число и класс кинематической пары
О (16) V класс вращательное движение
А (12) V класс вращательное движение
А1 (32) V класс поступательное движение
D (36) V класс вращательное движение
B (43) V класс вращательное движение
C (45) V класс вращательное движение
С1 (56) V класс поступательное движение
) Найдем степень подвижности
) Разобьем на группы Ассура
Рисунок 10 – Группа Ассура звеньев 4-5
а) Найдем степень подвижности
Группа Ассура II-го класса 2-го порядка
Рисунок 11 – Группа Ассура 3веньев 4-5
б) Найдем степень подвижности
Рисунок 12 – Начальное звено
в) Найдем степень подвижности
Механизм I-го класса
Формула образования механизмов
Механизм II-го класса
2 Структурный анализ кулачкового механизма
Пронумеруем все звенья в том числе и стойку входным звеном является кулачок – 1.
Рисунок 13 – Схема кулачкового механизма с пронумерованными звеньями
А (14) V класс вращательное движение
L (23) IV класс вращательно - поступательное движение
C (13) V класс вращательное движение
M (42) V класс вращательное движение
Разбиваем полученный механизм на группы Ассура.
Рисунок 14 – Группа Ассура звеньев 2-3
Группа Ассура II класса 2-го порядка
Рисунок 15 – Начальное звено
Формула строения механизма:
I (14)II (23) – механизм 2-го класса
Четырехзвенный кулачково-коромысловый механизм

Титул, содержание и литература.docx

Карагандинский Технический Университет
по:Теории механизмов и машин
Тема: Проектирование механизма шагового транспортера
(оценка) (фамилия инициалы)
Члены комиссии: (подпись) (дата)
(подпись) (ф.и.о.) (фамилия инициалы)
(подпись) (ф.и.о.) (группа)
(шифр зач.книжки вариант)
Факультет АСФ «УТВЕРЖДАЮ»
Кафедра механики Заф.кафедрой Бакиров М.Ж.
ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ
по дисциплине теория машин и механизмов
Тема Проектирование механизма шагового транспортера
Исходные данные Схема механизма шагового транспортера
схема зубчатого механизма табличные данные согласно задания 13-2.
Задание выдано «20»января 2021г.
Руководитель Филиппова Т.С. подпись
Техническое задание на курсовую работу 5
1 Входные параметры и схемы проектируемых механизмов 5
2 Описание работы машины 6
Структурный анализ механизма 8
1 Структурный анализ рычажного механизма 8
2 Структурный анализ кулачкового механизма 11
Кинематический анализ рычажного механизма 14
1 Определение положений звеньев и точек механизма 14
2 Определение скоростей точек и звеньев механизма 15
3 Определение ускорений точек и звеньев механизма 19
Силовой анализ рычажного механизма 25
1 Силовой анализ группы Ассура 4-5 26
2 Силовой анализ группы Ассура 2-3 27
3 Силовой анализ начального звена 29
Синтез зубчатого механизма 30
1 Синтез простой передача 30
2 Синтез планетарного редуктора 31
3 Картины линейных и угловых скоростей зубчатого механизма 34
Список использованной литературы 35
Список использованной литературы
Авдеев В.А. Синтез цилиндрической зубчатой передачи по качественным характеристикам: учеб. пособие. – Саратов: Изд-во СПИ 1975. – 42 с.
Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. – 6-е изд. стер. – М.: Альянс 2011. – 640 с.
Кореняко А.С. Кременштейн Л.И. Петровский С.Д. Овсиенко Г.М. Баханов В.Е. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин Под ред. А.С. Кореняко. – 4-е изд. перераб. и доп. – М.: Альянс 2009. – 332 с.
Курсовое проектирование по теории механизмов и машин Под общ. ред. Г.Н. Девойно. – Мн.: Высшая школа 1986. – 286 с.
Машков А.А. Теория механизмов и машин. – Минск: Вышейш. шк. 1971. – 471 с.
Попов С.А. Тимофеев Г.А. Курсовое проектирование по теории механизмов и механике машин: учеб. пособие для втузов. – М.: Высшая школа 2004. – 458 с.
Смелягин А.И. Теория механизмов и машин. Курсовое проектирование: учеб. пособие. – М.: ИНФРА-М; Новосибирск: Изд-во НГТУ 2006. – 263 с.
Теория механизмов и машин: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений [М.З. Коловкий А.Н. Евграфов Ю.А. Семёнов А.В. Слоущ]. – 3-е изд. испр. – М.: Издательский центр «Академия» 2008. – 560 с.
Теория механизмов и механика машин : учебник для студ. высш. техн. учеб. заведений [К.В. Фролов С.А. Попов А.К. Мусатов и др.]; под ред. К.В. Фролова. – 5-е изд. стер. – М.: Высшая школа 2005. – 496 с.