Механизмы поперечно-строгального станка - Производство и технологии курсовая работа

Главная

Производство и технологии
Механизмы поперечно-строгального станка

Проектирование зубчатого, кулачкового и рычажного механизмов поперечно-строгального станка. Синтез кривошипно-кулисного механизма и трехступенчатого редуктора с планетарной передачей; построение диаграмм перемещения; алгоритм определения размеров кулачка.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Поперечно-строгальный станок предназначен для строгания горизонтальных плоских поверхностей заготовок возвратно-поступательным движением резца.
Резец приводится в движение рычажным кривошипно-кулисным механизмом, поперечная подача стола станка выполняется после окончания процесса резания, в течение холостого хода резца, и производится посредством кулачкового механизма. Толкатель кулачкового механизма, воздействуя на храповой механизм (на чертеже не показан) поворачивает ходовой винт и перемещает стол.
Движение стола при поперечной подаче происходит на фазе удаления кулачкового механизма. Кулачок расположен на вале кривошипа, который приводится во вращательное движение от электродвигателя через зубчатый редуктор.
Курсовой проект по теории механизмов и машин включает в себя проектирование и исследование зубчатого, кулачкового и рычажного механизмов являющихся составными частями поперечно-строгального станка.
1. Проектирование рычажного механизма
1 .1 Синтез кривошипно-кулисного механизма
Кривошипно-кулисный механизм состоит из кривошипа 1, камня кулисы 2 и кулисы 3. Кроме этого, кривошипно-кулисные механизмы таких станков включают в себя камень 4 и ползун 5 с резцовой головкой. (Рисунок 1).

Рисунок 1 - Кулисный механизм с качающейся кулисой и ползуном
Исходные данные: расстояние между осями кривошипа и кулисы а = 25 мм, ход ползуна Н = 25 мм, коэффициент неравномерности средней скорости движения ползуна К = 1,3.
Угол размаха кулисы И связан с коэффициентом неравномерности средней скорости ползуна К формулой
Из прямоугольного треугольника ДАОО 1 находим длину кривошипа .
Расстояние СО 1 находим из ДВ 1 СО 1 .
Расстояние О 1 D определяется по формуле
где - конструктивный параметр. Отсюда,
Исходя из полученных размеров, на левой половине первого листа формата А2, выполняем, в соответствующем масштабе, чертеж кривошипно-кулисного механизма.
1 .2 Построение диаграммы перемещения ползуна
Перемещение ползуна 5 будет происходить при равномерном вращении кривошипа 1. Для построения диаграммы необходимо найти ряд последовательных перемещений ползуна для ряда значений угла поворота кривошипа б . Примем шаг поворота кривошипа равным 30°.
Перемещение ползуна будем находить как расстояние между точкой В 1 , которая отмечает крайнее левое положение ползуна и точкой В i , в которой будет находиться шток ползуна при его повороте на угол б i .
Отрезок В i С найдем из ДО 1 В i С.
Выразим значения угла и через величину угла б. Из ДАОО 1 по теореме синусов следует
Отрезок АО 1 - найдем из этого же треугольника по теореме косинусов
Выразим через , из основного тригонометрического тождества,
В итоге выражение для расчета перемещения ползуна будет иметь вид
Для расчета перемещения ползуна находим величину угла ц 0 для начального (нулевого) крайнего левого положения ползуна
Очевидно, для этого положения , поэтому будем данное положение кривошипа считать начальным и углы поворота кривошипа отсчитывать от него.
Разобьем угол полного оборота кривошипа (360 0 ) на 12 равных частей. Тогда для первого шага ц 1 = ц 0 + 30 0 = 72 0 + 102 0 . Вычисляем .
Аналогично находим и все последующие значения перемещения ползуна. Полученные данные занесем в таблицу 1.
Перемещения ползуна при повороте кривошипа на угол ц i
Откладывая по оси абсцисс угол поворота кривошипа, а по оси ординат перемещение ползуна, строим, в соответствующем масштабе на правой половине первого листа формата А2, диаграмму перемещения ползуна (рисунок 2).
Рисунок 2 - Диаграмма перемещения ползуна при повороте кривошипа
2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗУБЧАТОГО МЕХАНИЗМА
2 .1 Синтез трехступенчатого редуктора с планетарной передачей
Зубчатый механизм привода кулачка представляет собой трехступенчатый редуктор, одна из ступеней которого является однорядным планетарным механизмом, (выделен синим цветом), (рисунок 3).

Рисунок 3 - Кинематическая схема трехступенчатого редуктора с планетарной ступенью
Передаточное отношение редуктора . С другой стороны
где - передаточное число планетарной ступени, , .
Передаточное отношение однорядной планетарной передачи определяется по формуле
Синтез планетарных зубчатых механизмов заключается в подборе чисел зубьев колес, входящих в данный механизм, с целью обеспечения заданного передаточного отношения при заданном количестве сателлитов. Допускается отклонение полученного передаточного отношения от его заданного значения, но оно не должно превышать 4%. При этом также должны быть выполнены еще четыре условия: правильного зацепления, соосности, соседства и сборки.
Выполнение условия правильного зацепления обеспечивает устойчивую и долговременную работу зубчатого планетарного механизма без подрезания зубьев, без их интерференции и заклинивания передачи. Для этого необходимо, чтобы минимальное число зубьев колеса с внешними зубьями при внешнем зацеплении было , а при внутреннем - . Для колес с внутренними зубьями должно выполняться условие . Кроме этого, при внутреннем зацеплении должно выполняться неравенство , где - число зубьев колеса с внутренними зубьями, - число зубьев колеса с внешними зубьями.
Условие соосности заключается в том, чтобы валы колеса 1, водила Н и колеса 6 лежали на одной прямой. Это условие будет выполняться, если будут справедливы следующие равенства
Условие соседства заключается в том, чтобы два соседних сателлита механизма не соприкасались друг с другом выступами головок зубьев

Рисунок 4. Центральное колесо с сателлитами
Как видно из рисунка 4, для этого необходимо чтобы межосевое расстояние а с было больше суммы радиусов соседних сателлитов, и между ними существовал бы некоторый зазор, то есть . (5)
Из треугольника О' 1 ОО'' 1 следует
Очевидно, что , где К с - число сателлитов. Тогда
Выразим условие соседства через числа зубьев центрального колеса и сателлита , с учетом высоты зуба каждого из колес (в числитель добавляем двойку)
Если неравенство не выполняется, то допускается либо уменьшение числа сателлитов, (до трех), либо изменение количества зубьев первого колеса (без изменения передаточного отношения редуктора).
Условие сборки при синтезе планетарного механизма предусматривает подбор чисел зубьев колес таким образом, чтобы зубья всех сателлитов (колеса 2 и 2') точно входили во впадины центрального колеса 1 и опорного колеса 3 соответственно при симметричном расположении сателлитов. Это условие выполняется при существовании равенства
где: Е - любое натуральное число; К с - число сателлитов; Р - целое неотрицательное число (0, 1, 2, 3). Если равенство не выполняется, то допускается либо изменение числа сателлитов в сторону их уменьшения, (до трех), либо изменение числа зубьев колеса (без изменения передаточного отношения редуктора).
строгальный станок механизм редуктор
2 .2 Алгоритм подбора чисел зубьев колес редуктора
Задача подбора чисел зубьев колес редуктора, по этим четырем условиям и заданному передаточному отношению, имеет многовариантное решение. Из полученного набора вариантов чисел зубьев выбирается оптимальный, в соответствии с каким-либо дополнительным условием, (например, с требованием получения минимальных габаритов механизма).
Рассмотрим алгоритм подбора количества зубьев колес редуктора на конкретном примере.
Исходные данные: об/мин, об/мин, Кс = 4, m = 5, , .
1. Находим передаточное отношение передаточное отношение редуктора согласно исходным
2. По заданным значениям z 5' и z 6 , определяем передаточное отношение третьей ступени редуктора
В соответствии с условием правильного зацепления примем минимально возможное значение . Тогда следует
Заметим, что , то есть условие правильного зацепления для колеса с внутренним зацеплением также выполняется.
4. Для планетарной передачи необходимо проверить соблюдение еще двух условий. Проверим выполнение условие соседства (6)
5. Условие сборки (7) для этого варианта
Принимаем Р = 0. Тогда . Условие сборки выполняется, так как Е - целое число.
7. Диаметр делительной окружности колеса
отсюда диаметр делительной окружности первого колеса мм, второго мм, мм, мм, мм, мм, мм.
8. Исходя из полученных размеров, принимая масштаб 1:2, выполняем чертеж редуктора.
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КУЛАЧКОВОГО МЕХАНИЗМА
Проектирование кулачкового механизма - это синтез механизма с минимальными размерами, в котором выходное звено (толкатель) должно совершать движение согласно заданному закону.
3 .1 Алгоритм определения размеров кулачка
Перемещение толкателя на фазе удаления равно произведению хода толкателя на коэффициент перемещения , величина которого определяется в соответствии с законом движения толкателя
В курсовом проекте для фазы сближения принят тот же закон движения, что и для фазы удаления. Поэтому, перемещение толкателя на этой фазе будут определяться выражением
Изменения переменного параметра закона движения обычно устанавливают с шагом в 0,1. Угол фазы удаления (сближения) толкателя также делится на 10 частей. Таким образом, каждому значению переменного параметра будет соответствовать определенное значение угла поворота кулачка. Это позволяет построить диаграмму перемещений толкателя как функцию угла поворота кулачка , которая в свою очередь позволит построить теоретический профиль кулачка.
Для толкателя коромыслового типа перемещения его конца, сопрягающегося с поверхностью кулачка, определяется по формуле
где - длина плеча коромысла, сопрягающегося с поверхностью кулачка, - угловой ход коромысла, измеряемый в радианах.
Рассмотрим построение диаграммы перемещений толкателя на фазе удаления на конкретном примере.
Исходные данные: закон движения толкателя , длина плеча коромысла м, угловой ход коромысла , угол удаления, угол верхнего стояния , угол сближения .
1. Находим ход конца коромыслового толкателя
Делим величину параметра k на 10 равных частей и для каждого значения k вычисляем углы поворота кулачка ц i на фазе удаления, коэффициент перемещения з i и перемещение конца толкателя S i . Полученные данные будем заносить в таблицу 2. Для k 0 = 0 получаем
Результаты расчета перемещения и аналога скорости толкателя кулачкового механизма на фазе удаления
Аналог скорости движения толкателя будет равен произведению первой производной коэффициента движения толкателя по углу поворота кулачка и хода конца коромыслового толкателя
Находим значения коэффициента аналога скорости толкателя и само значение аналога скорости ,
Полученные данные заносим в таблицу 3.
Аналогично определяем значения перемещения и аналога скорости для фазы сближения, имея ввиду, что шаг угла поворота кулачка будет равен 5 0 .
Результаты расчета перемещения и аналога скорости толкателя кулачкового механизма на фазе сближения
Построение рабочего профиля кулачка начинают с определения радиуса его начальной шайбы .
Радиус начальной шайбы определяется по формуле (вывод формулы опускаем)
где - максимальная скорость толкателя, - максимальная величина угла давления для кулачкового механизма с роликовым коромысловым толкателем на фазе удаления, - перемещение толкателя, соответствующее максимальному значению , - радиус ролика коромысла. Отсюда формула (8) примет вид
В таблице 2 находим, что м/с, и соответствующее значение м. Тогда
Проводим окружность радиусом и откладываем угол фазы удаления, верхнего стояния и сближения (Рисунок 5).
Углы фаз удаления и сближения делим на десять равных частей, (по 7,5 0 и 5 0 соответственно). На каждом радиальном луче откладываем его длину . Затем плавной кривой соединяем концы этих лучей и получаем рабочий профиль кулачка.

Рабочий радиус начальной шайбы кулачка
Исходя из полученных размеров, на левой половине третьего листа формата А2, выполняем, в соответствующем масштабе, чертеж профиля кулачка
3 .2 Построение диаграмм перемещения и аналога скорости толк а теля
Для построения диаграммы перемещения конца толкателя вначале определяем соответствующий масштаб оси абсцисс, на которой мы будем откладывать угол поворота кулачка. Можно принять .
Масштаб оси ординат, на которой мы будем откладывать перемещение толкателя, исходя из размеров листа формата А2 принимаем .
Откладывая соответствующие значения угла поворота кулачка и перемещения конца толкателя, строим, на правой половине третьего листа формата А2, диаграмму перемещения ползуна (рисунок 6).
Аналогично строим и диаграмму скорости движения кулачка (рисунок 7).
Рисунок 6 - Диаграмма перемещения толкателя
Рисунок 7 - Диаграмма скорости движения толкателя
1. Матвеев Ю.А., Матвеева Л.В. Теория механизмов и машин. М. Альфа-М, 2011. З20 с.
2. Лачуга Ю.Ф., Воскресенский А.Н., Чернов М.Ю. Теория механизмов и машин. М.: Издательство «КолосС». 2006. - 304 с.
Кинематический и силовой анализ рычажного механизма поперечно-строгального станка. Методика определения уравновешивающей силы методом рычага Жуковского. Особенности проектирования планетарного редуктора. Анализ комбинированного зубчатого механизма станка. курсовая работа [114,4 K], добавлен 01.09.2010
Рычажный механизм перемещения резца поперечно-строгального станка. Построение кинематических диаграмм выходного звена. Определение линейных ускорений точек и угловых ускорений звеньев механизма. Построение совмещенных планов положений механизма. курсовая работа [478,0 K], добавлен 30.06.2012
Синтез, структурный и кинематический анализ рычажного механизма. Построение планов положений механизма. Определение линейных скоростей характерных точек и угловых скоростей звеньев механизма методом планов. Синтез кулачкового и зубчатого механизмов. курсовая работа [709,2 K], добавлен 02.06.2017
Синтез и анализ кулачкового механизма. Геометрический расчёт зубчатой передачи. Структурный анализ механизма. Определение передаточного отношения планетарной ступени и подбор чисел зубьев колёс. Построение кинематических диаграмм и профиля кулачка. курсовая работа [364,9 K], добавлен 08.09.2010
Технические характеристики поперечно-строгального станка. Структурный и кинематический анализ механизма, определение длин звеньев. Расчет прямозубой цилиндрической передачи и внешнего зацепления. Параметры плоского кулачкового механизма и маховика. курсовая работа [566,6 K], добавлен 14.06.2012
Порядок работы и назначение долбежного станка. Структурный и силовой анализ механизма поперечно-долбежного станка. Методика определения передаточного отношения планетарной ступени и подбор чисел зубьев колес. Синтез и анализ кулачкового механизма станка. курсовая работа [196,8 K], добавлен 01.09.2010
Структурный анализ механизма, определение угловых скоростей и ускорений звеньев. Силовой анализ рычажного механизма, определение сил инерции, расчет кривошипа. Геометрический расчет зубчатой передачи, проектирование планетарного и кулачкового механизмов. курсовая работа [387,7 K], добавлен 08.09.2010
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Механизмы поперечно-строгального станка курсовая работа. Производство и технологии.
Реферат: Жизнетворчество М. М. Пришвина: игровая стратегия
Автореферат На Тему Інтеракційні Механізми Соціалізації Учнів Середньої Школи України
Итоговое Сочинение Что Способно Изменить Человека Обломов
Модели Вычислений Алгоритмов Реферат
Импульсные Токи В Физиотерапии Реферат
Реферат по теме Громадський контроль за додержанням законодавства про охорону земель
Лфк И Противопоказания При Заболевании Реферат
Мегаполисы Казахстана Реферат
Реферат На Тему Индивидуальное Предпринимательство
Что Означает Слово Сочинение
Реферат: История Казахстана
Реферат: Финансовые рынки и институты
Доброта Вывод Для Сочинения 15.3
Реферат На Тему Анализ Постановления Министерства Экономики Республики Беларусь "Об Утверждении Инструкции О Порядке Применения Цен И Тарифов" От 10.09.2008 Г. № 183
Курсовая работа: Медико-санитарное обеспечение при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций техногенного характера
Курсовая Работа На Тему Юридический Факт
Дипломная работа: Пенсионный Фонд РФ и его роль в решении социальных проблем
Что Значит Быть Самим Собой Вывод Сочинение
Реферат: Белая горячка
Доклад по теме Боция макраканта
Учет и анализ использования основных средств организации - Бухгалтерский учет и аудит дипломная работа
Педагогический процесс - Педагогика курс лекций
Культура Єгипту - Культура и искусство курсовая работа