Проектирование долбежного механизма

     Далее от точки Во по дуге радиуса R=BoO’  откладываем с графика перемещения  соответствующие отрезки S=Lкор*β, где Lкор берётся в масштабе ms=ml. Полученные точки 0-25 представляют собой положение центра ролика коромысла, соответствующие заданным угла поворота кулачка.

     Для определения центра О вращения кулачка  на лучах О, 0’1,O’2,…,O’25 отложить отрезки dS/dj в масштабе mv=ms. При этом отрезки dS/djy откладываются по соответствующим лучам от дуги радиуса ВоО’ в направлении О’, т.к. в эту сторону направлен dS/dj. А отрезки dS/djп на фазе приближения откладываются от дуги радиуса ВоО’ в направлении противоположном О’.

     В результате получаем точки Во, В1,…,В25. Через эти точки проведём прямые под углом γmin к соответствующим лучам. Поле ограниченное этими прямыми может рассматриваться как область возможных центров вращения кулачка, т.к. для любой точки этой области будет выполнятся условие, что во время работы кулачка угол передачи γ на всех фазах не будет меньше γmin. Расстояние ОBо даёт величину Rmin, в масштабе ms=ml, а расстояние ОО’ – межцентровое расстояние.

     По  данным совмещенного графика

     Rmin=45*ms=45*0,000873=40 мм. 

     3.4. построение профиля кулачка.

     3.4.1 построение теоретического профиля кулачка.

     Из  произвольной точки О проводим окружность радиуса ОО’. Масштаб построения профиля возьмем ml=0.000873 м/мм.

     На  этой окружности из произвольно взятой на ней точке Оо’ в сторону  противоположную вращению кулачка (-w) откладываем фазовые углы – получаем точки О’12, O’13 и O’25. Затем делим jу и jп на 12 частей, как и на графике перемещения. Получаем точки Оо’,O’1,…,O’25. Из точки О радиусом Rmin проводим окружность, а из точки Оо’ радиусом равным длине коромысла АоОо’ проводим дугу, на которой откладываем дуговой путь согласно графику перемещения. Полученные точки дают положение коромысла при повороте кулачка на соответствующий угол. Обозначим эти точки как Ао,1,2,…,25. Из точки О как из центра, проводим окружности через эти точки. Из точек О1’,O2’,…,O25’ циркулем делаем засечки на соответствующих окружностях радиусом АоОо’. Полученные таким образом точки принадлежат теоретическому профилю кулачка. Обозначим их А1, А2,…,А25. Соединив их плавной кривой, получим теоретический профиль кулачка. 

     5.4.2 Построение профиля практического  профиля кулачка.

     Для уменьшения износа профиля кулачка  и потерь на трение коромысло необходимо снабдить роликом. Размер ролика выбирают из условия выполнения закона движения, чтобы не получить заострения практического профиля кулачка, т.е. rp<0,8рmin, и из условия конструктивности rp<0,4 Rmin, где Rmin – минимальный радиус профиля кулачка, р. – минимальный радиус кривизны профиля кулачка на выпуклой части. Окончательно радиус ролика берётся меньший из двух вычислений.

     Так как в данном случае pmin совпадает c Rmin, то окончательно радиус ролика вычислим по формуле:

     rp= 0,4 Rmin = 0.4*45 =18 мм.

       для вычерчивания практического  профиля нужно провести ряд  окружностей радиусом ролика  с центрами на теоретическом  профиле в точках Ао,…,А25. Проведя далее огибающую этих окружностей получим линию эквидистантную теоретическому профилю кулачка, т.е. отстоящую от него на равные расстояния – радиус ролика, который и будет являться практическим профилем кулачка. 

     3.5. Построение графика углов передачи движения.

     График  изменения угла передачи движения γ  по углу поворота кулачка строим по данным полученным графическим способом. Для этого точки Во,…,В25, полученные на совмещенном графике соединим с центром вращения кулачка О. Тогда острые углы, образованные этими прямыми с соответственными лучами, дают искомые углы γ.

 

     

     Табл 7.

     Углы  передачи, измеренные графическим способом.

 

     Выберем следующие масштабы для построения графка mj=0.18271 рад/мм. mγ=1°/мм.

     Как видно из таблицы минимальный угол передачи больше минимально допустимого, следователь заклинивания в механизме не произойдёт как на прямом ходе, так и при реверсе. 

     4. Проектирование зубчатой передачи.

     

     4.1. Исходные данные для проектирования  зубчатой передачи:

     Модуль m=14 мм.

     Zш=13

     Zк=30

     aинструмента=20°

     С=0,25m=3,5 мм.

     ha=1

     число зубьев колёс редуктора

     z3=106

     z4=48

     z5=18

     z6=76

     z7=25

     z8=100

     n1=1400 об/мин

     n8=150 об/мин 

     4.2. Расчёт редуктора.

     Напишем уравнение передаточного отношения  редуктора: 

     U1-8 = I1-2*I3-H*I7-8 = n1/n8 =1400/150 = 9.33

     I3-6=(w6-wH)/(w 3-wH)=Z4Z6/(Z3Z5)

     I3-H=n3/nh=1-i36.

     I3-6=I34*I56=(-1)Z4/Z3(-1)Z6/Z5=(Z4Z6)/(Z3Z5)

     I3-H=1-(48*76)/106*18=1-304/159= -0.912

     I7-8=(-1)Z8/Z7=-N7/N8= -100/25= -4

     N7=NH= -I7-8*N8=4*150=600 об/мин.

     N=IN= -0.912*600= -547.17 об/мин.

     N3=N2,

     I1-2= (-1)Z2/Z1= -N1/N2= -2.5586.

     Z2/Z1= 2.5586 

     Наиболее  близко этому значению соответствует Z2=74 и Z1=29.

     Рассчитаем  число оборотов сателлита по формуле  Виллиса:

     I5-6=(w5-wH)/(w6-wH)=Z6/Z5, т.к w6=0, то

     1-w5/wH=Z6/Z5

     N5=N4=(1- Z6/Z5)NH=(1-76/18)*600= -1933.3 об/мин. 
 

     4.3. Построение картины зубчатого  зацепления.

     Применяем неравносмещенное зацепление. Из справочных таблиц имеем:

     Iш-к= Zк/Zш= 30/13=2,3

     Δy=0.18 X1=0.8  X2=0.471

     XΣ=X1+X2=1.271

     Y= XΣ –ΔY=1.091

     Определим угол зацепления aw:

     Inv aw=2*(X1+X2)/(Zш+Zк)*tga +inva=

     2*1.271*tg20°/43+0.014904=0.036421.

     Отсюда a w =26°34’45’’

     Рассчитаем  размеры зубчатых колёс по следующим  формулам:

     Шаг зацепления: Рa=р*m=43,9мм. 

     Радиусы делительных окружностей:

     R1=mZш/2=91 мм; R2=mZk/2=210 мм. 

     Радиусы основных окружностей

     Rb1=R1cosa w =81.38; Rb2=R2cosa w =187.8