Vaihteistomekanismit välittävät pyörimisliikettä akselilta toiselle, muuttavat kulmanopeuden ja vääntömomentin suuruutta ja suuntaa.
Akseleiden suhteellisen sijainnin perusteella erotetaan litteät ja spatiaaliset hammaspyörät. Litteissä mekanismeissa lenkkien pyörimisakselit ovat yhdensuuntaiset ja kaikki linkit pyörivät yhdensuuntaisissa tasoissa. Tällöin pyöriminen välitetään tasaisella välityssuhteella käyttämällä pyöreitä sylinterimäisiä pyöriä (kuva 1).
|
|
|
Spatiaalisissa hammaspyörissä nivelten pyörimisakselit leikkaavat (kartiohammaspyörät) tai poikki (kierukka-, ruuvi-, spiroidi- ja hypoidihammaspyörät).
On olemassa ulkoisia (kuva 1.a), sisäisiä (kuva 1.b) ja hammastankovaihteita.
Käyttöakselin kulmanopeuden j suhdetta käytettävän akselin kulmanopeuteen k kutsutaan välityssuhteeksi ja sitä merkitään kirjaimella "u" vastaavilla indekseillä:
Plus-merkki viittaa sisäiseen vaihteistoon ja miinusmerkki ulkoiseen vaihteistoon. Suurten välityssuhteiden saamiseksi käytetään monimutkaisempia monivaiheisia vaihdemekanismeja.
Vaihdeaste on voimansiirto kahden lähimmillä kiinteillä akseleilla sijaitsevan linkin välillä. Vaihteistomekanismien portaiden lukumäärä on yhtä suuri kuin kiinteiden akselien lukumäärä miinus yksi.
Vaiheet ovat yksinkertaisia ja planetaarisia. Kuvassa 2. A ja C - yksinkertaiset, B - planeettaasteet. Jos käytettävän akselin pyörimisnopeus on pienempi kuin käyttöakselin pyörimisnopeus, tällaista mekanismia kutsutaan vaihteistoksi.
Vaihteistomekanismit, joiden pyörän akselit ovat liikkumattomia telineeseen nähden, jaetaan tavallisiin ja porrastettuihin. Tavallisissa mekanismeissa (kuva 3) jokaisella akselilla on yksi pyörä. Askelmekanismeissa jokaisella akselilla, vetoa ja vetoa lukuun ottamatta, on kaksi pyörää. Kuvassa 4. esittää kaavion kolmivaiheisesta mekanismista. Hänelle
|
|
Kun pyörimistä siirretään kartiopyörien kautta, välityssuhteen etumerkki määräytyy nuolien säännön mukaan (kuva 2.5). Jos veto- ja vetävien pyörien nuolet, jotka sijaitsevat samansuuntaisilla akseleilla, on suunnattu samaan suuntaan, välityssuhde on plusmerkillä, jos vastakkaisiin suuntiin, niin miinusmerkillä.
|
|
|
Kuvassa esitetylle mekanismille. 5.
Vaihteistomekanismeja, joissa on pyörät, joiden akselit liikkuvat avaruudessa, kutsutaan satelliiteiksi (kuva 2.6a). Pyöriä 1 ja 3, jotka pyörivät kiinteän keskiakselin ympäri, kutsutaan keskuspyöräksi ja pyörää 2, jonka akseli liikkuu avaruudessa, kutsutaan satelliitiksi. Linkkiä H, jossa satelliitin 2 akseli on kiinteä, kutsutaan kantoaaloksi.
|
|
|
Satelliittimekanismeja, joissa on kaksi tai useampia vapausasteita, kutsutaan differentiaaleiksi, ja niitä, joilla on yksi vapausaste, kutsutaan planetaariseksi.
Linkkien kulmanopeuksien välinen suhde voidaan määrittää liikkeenvaihtomenetelmällä. Sen olemus piilee siinä, että kaikille mekanismin lenkeille annetaan lisäkiertoa kulmanopeudella, joka on yhtä suuri kuin kantolaitteen pyörimiskulmanopeus, mutta vastakkainen suunnassa (-ω n). Samalla kannatin pysähtyy henkisesti ja tasauspyörästö muuttuu käänteiseksi mekanismiksi, jossa kaikkien pyörien akselit ovat liikkumattomia. Käänteisessä liikkeessä olevien linkkien uudet kulmanopeudet ovat yhtä suuret
Käänteisen mekanismin välityssuhteella ensimmäisestä lenkistä kolmanteen on muoto
Kaavaa (4) kutsutaan Willisin kaavaksi, jossa tietylle mekanismille kuvan 1 mukaisesti. 6,a
Kun on annettu kaksi nopeutta, kaavaa (4) voidaan käyttää kolmannen nopeuden määrittämiseen.
Huomaa, että Willisin kaava voidaan kirjoittaa mille tahansa kahdelle linkille. Esimerkiksi kaavan (5) mukaan
Koska ω3 = 0, niin
Joissakin tapauksissa on suositeltavaa käyttää yhdistettyjä vaihdemekanismeja, jotka koostuvat eri tyyppisistä vaihteista. Esimerkiksi kuvassa näkyvä mekanismi. 2.2, on kaksi yksinkertaista vaihetta ja yksi planeettavaihe. Koko mekanismin välityssuhde
Tekniikassa käytetään satelliittimekanismeja, jotka koostuvat differentiaalista, jonka johtavien linkkien väliin on asennettu välivaihde. Tämä voimansiirto asettaa ylimääräisen kytkentäehdon, ja differentiaalimekanismi muuttuu monimutkaiseksi planeettamekanismiksi, jolla on yksi liikkuvuusaste. Tällaista mekanismia kutsutaan suljetuksi differentiaaliksi.
Tehtävissä vaihdevaihteisto sähkömoottorista viimeiseen (lähtö)pyörään sisältää sekä yksinkertaisia voimansiirtoja (kiinteillä akseleilla) että planeetta- tai tasauspyörästöjä (liikkuvilla akseleilla). Lähtölinkin kierrosten lukumäärän laskemiseksi on tarpeen jakaa koko voimansiirto vyöhykkeisiin: ennen differentiaalia, differentiaalivyöhykettä ja differentiaalin jälkeen. Kullekin vyöhykkeelle määritetään välityssuhde. Tasauspyörästöä edeltävillä ja tasauspyörästön jälkeen olevilla vyöhykkeillä välityssuhde määräytyy vaihteiden kulmanopeuksien suoran suhteen tai niiden hammaslukujen käänteisen suhteen perusteella. Hampaiden lukumäärän suhteena ilmaistu luku on kerrottava (-1) m:llä, missä m on ulkoisten vaihteiden lukumäärä. Tasauspyörästön välityssuhde määritetään Willisin kaavalla.
Kokonaisvälityssuhde määritellään kaikkien vyöhykkeiden välityssuhteiden tulona.
Jakamalla koko vaihteiston tuloakselin kierrokset kokonaisvälityssuhteella, saadaan lähtölinkin kierrokset.
Seuraava vaihe on tämän lähetyksen kinemaattinen tutkimus graafisella menetelmällä. Tätä varten sinun on piirrettävä vaihdekaavio arkin oikealle puolelle sen jälkeen, kun se on jaettu kahteen suunnilleen yhtä suureen osaan. Vasemmalla puolella on vaihteiston rakenne.
Mekanismikaavio piirretään asteikolla, joka on verrannollinen pyörän hampaiden lukumäärään, koska Pyörien halkaisijat ovat verrannollisia niihin. Kaavion oikealle puolelle on rakennettu kuva hammaspyörämekanismin pisteiden lineaarinopeuksista ja sen alapuolelle kuva kulmanopeuksista. Kulmanopeuskuviosta saatuja tuloksia verrataan analyyttisesti saatuihin tuloksiin.
Katsotaanpa esimerkkiä.
Näissä tehtävissä on osattava määrittää mekanismin nivelten väliset välityssuhteet.
Planeettamekanismin kinemaattinen analyysi
1. Määritä mekanismin liikkuvuusaste:
Tässä mekanismissa liikkuvat lenkit ovat 1, 2, 3, 4, H. Siksi alemmat kinemaattiset parit muodostavat linkit 1 jalustan kanssa, 2 kannattimen H kanssa, pyörä 3 ja jalusta muodostavat kaksi alempaa kinemaattista paria, lenkki 4 telineen kanssa. Yhteensä Korkeammat kinemaattiset parit muodostuvat pyörien kosketuksissa, ts. pisteissä A, B, C ja D. Yhteensä
2. Kohdistustilasta saadaan tuntematon hampaiden lukumäärä, ts. Ja
3. Kirjoitamme Willisin kaavan kullekin planeettavyöhykkeelle. Alue 1-2-3-Н:
Alue 1-4-3:
Huomaa, että tämä lauseke saatiin yhtälöstä (2). Korvataan saatu arvo yhtälöön (1):
Tämä lauseke edustaa haluttua välityssuhdetta
Graafinen menetelmä (kuva 14)
Graafinen menetelmä on välttämätön analyyttisen laskelman oikeellisuuden varmistamiseksi.
Asetamme mekanismin sylinterimäisten hammaspyörien kaikki pisteet napaviivalle. Lisäksi olemme samaa mieltä siitä, että nimeämme vetoilla ne mekanismin kohdat, nopeuden
|
Projisoimme pisteen b kuvaan 3, jonka jälkeen yhdistämme pisteet b ja , ja saamme kuvan 2, johon projisoimme pisteen. Sitten yhdistämme pisteen pisteeseen O. Saadaan kuva H.
Seuraavaksi, saatuamme napapisteen m, piirrämme mielivaltaisen janan m-S. Pisteestä S piirretään kuvien 1, 2, 3, 4, H kanssa yhdensuuntaisia säteitä. Näin saadaan vektorit: , , , , . Haluttu välityssuhde ilmaistaan seuraavalla välityssuhteella: 
.
Vaihteiston synteesi (kuva 15).
Alkuympyrän säteet:
missä on 4' pyörän alkuympyrän säde.
missä on 3' pyörän alkuympyrän säde;
Pääympyröiden säteet:
Astu alkuympyrää pitkin:
Hampaiden mitat: pään korkeus 
jalkojen korkeus
Pään ympyrän säteet: 
Jalkojen ympärysmitan säteet: 
Hampaan paksuus ja ontelon leveys alkuperäistä ympyrää pitkin:
Keskietäisyys:
Kun vaihteisto on rakennettu, löydämme limityskertoimen
jossa: - kytkentäkaaren pituus;
Sitoutumispuhe;
Kiinnityslinjan käytännön osan pituus;
Kiinnityskulma.
Päällekkäisyyskertoimen arvoa on verrattava sen analyyttisesti määritettyyn arvoon:
Vertailu Taulukko
ERIKOISPÖYDÄT
Tämä käsikirja sisältää taulukoita. 9.1-9.5 epätasaisesti siirretylle vaihteistolle, koonnut prof. V.N. Kudrjavtsev ja pöytä. 9.6 epätasaiselle vaihteistolle, koonnut TsKBR (Central Design Bureau of Gearbox Manufacturing).
Prof. taulukot V.N. Kudryavtsev sisältää kertoimien ξ 1 ja ξ 2 arvot, joiden summa ξ on suurin mahdollinen, mikäli yllä mainitut perusvaatimukset täyttyvät.
Näissä taulukoissa annettuja tietoja tulee käyttää seuraavasti:
1. Jos 2 ≥u 1,2 ≥ 1, niin ensin taulukossa. 9.2, kun on annettu Z 1, löydetään kerroin ψ. Sitten taulukosta 9.3, kun Z 1 ja Z 2, saadaan kertoimet ξ 1 ja ξ 2. Kertoimet ξ C ja α määritetään kaavoilla (katso alla). Kiinnityskulma määritetään nomogrammin avulla.
2. Jos 5 ≥u 1,2 ≥2, niin ensin taulukossa. 9.4, kun on annettu Z 1, etsi kertoimet ψ ja ξ 1. Sitten taulukosta. 9.5, kun on annettu Z 1 ja Z 2, etsi kerroin ξ 2. Jatka sitten kuvatulla tavalla.
Pöytä 9.6 sisältää siirtymäkertoimet tasasiirretylle vaihteistolle.
Näitä kertoimia valittaessa täytetään perusvaatimusten lisäksi vaatimus, että jalkojen kertoimien λ 1 ja λ 2 suurimmat arvot ovat riittävän pieniä ja myös keskenään yhtä suuria. Kun käytät pöytää. 9.6, sinun on muistettava, että ehdon Z C ≥34 on täytyttävä.
Kaavat ξ C:n ja α:n määrittämiseksi:
ξ С = ξ 1 + ξ 2
ψ =ξ С - α.
Taulukko 9.1 - Kerroinarvot epätasaisesti siirretylle vaihteistolle, kun 2 ≥u 1,2 ≥ 1
| Z 1 | |||||||
| 0.127 | 0.145 | 0.160 | 0.175 | 0.190 | 0.202 | 0.215 | |
| Z 1 | |||||||
| 0.227 | 0.239 | 0.250 | 0.257 | 0.265 | 0.272 | 0.276 |
Taulukko 9.2
| Z 1 | ||||||||||||||
| Z 2 | ξ 1 | ξ 2 | ξ 1 | ξ 2 | ξ 1 | ξ 2 | ξ 1 | ξ 2 | ξ 1 | ξ 2 | ξ 1 | ξ 2 | ξ 1 | ξ 2 |
| 0.390 | 0.395 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | |
| 0.430 | 0.372 | 0.444 | 0.444 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | |
| 0.464 | 0.354 | 0.479 | 0.423 | 0.486 | 0.486 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | |
| 0.513 | 0.341 | 0.515 | 0.400 | 0.524 | 0.462 | 0.525 | 0.425 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | |
| 0.534 | 0.330 | 0.543 | 0.386 | 0.557 | 0.443 | 0.565 | 0.506 | 0.571 | 0.571 | -- | -- | -- | -- | |
| 0.551 | 0.322 | 0.566 | 0.376 | 0.588 | 0.426 | 0.600 | 0.485 | 0.609 | 0.547 | 0.608 | 0.608 | -- | -- | |
| 0.568 | 0.317 | 0.589 | 0.365 | 0.614 | 0.414 | 0.631 | 0.468 | 0.644 | 0.526 | 0.644 | 0.586 | 0.646 | 0.646 | |
| 0.584 | 0.312 | 0.609 | 0.358 | 0.636 | 0.405 | 0.661 | 0.452 | 0.677 | 0.508 | 0.678 | 0.566 | 0.683 | 0.624 | |
| 0.601 | 0.308 | 0.626 | 0.353 | 0.659 | 0.394 | 0.686 | 0.441 | 0.706 | 0.492 | 0.716 | 0.542 | 0.720 | 0.601 | |
| 0.617 | 0.303 | 0.646 | 0.345 | 0.676 | 0.389 | 0.706 | 0.433 | 0.731 | 0.481 | 0.744 | 0.528 | 0.756 | 0.580 | |
| 0.630 | 0.299 | 0.663 | 0.341 | 0.694 | 0.384 | 0.726 | 0.426 | 0.754 | 0.472 | 0.766 | 0.519 | 0.781 | 0.568 | |
| -- | 0.297 | 0.679 | 0.337 | 0.714 | 0.376 | 0.745 | 0.419 | 0.775 | 0.463 | 0.793 | 0.507 | 0.809 | 0.554 | |
| -- | -- | 0.693 | 0.334 | 0.730 | 0.372 | 0.763 | 0.414 | 0.792 | 0.458 | 0.815 | 0.497 | 0.833 | 0.543 | |
| -- | -- | 0.706 | 0.333 | 0.745 | 0.369 | 0.780 | 0.409 | 0.813 | 0.449 | 0.834 | 0.491 | 0.856 | 0.534 | |
| -- | -- | -- | -- | 0.758 | 0.368 | 0.796 | 0.405 | 0.830 | 0.445 | 0.854 | 0.483 | 0.878 | 0.525 | |
| -- | -- | -- | -- | 0.773 | 0.365 | 0.813 | 0.400 | 0.848 | 0.440 | 0.869 | 0.480 | 0.898 | 0.517 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | 0.826 | 0.399 | 0.862 | 0.438 | 0.892 | 0.470 | 0.916 | 0.511 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | 0.840 | 0.397 | 0.881 | 0.431 | 0.907 | 0.467 | 0.936 | 0.504 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 0.894 | 0.430 | 0.921 | 0.465 | 0.952 | 0.500 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 0.908 | 0.428 | 0.936 | 0.462 | 0.968 | 0.496 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 0.951 | 0.459 | 0.981 | 0.495 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 0.967 | 0.455 | 0.999 | 0.490 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 1,014 | 0.487 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 1,030 | 0.483 |
| Z 1 | ||||||||||||||
| Z 2 | ξ 1 | ξ 2 | ξ 1 | ξ 2 | ξ 1 | ξ 2 | ξ 1 | ξ 2 | ξ 1 | ξ 2 | ξ 1 | ξ 2 | ξ 1 | ξ 2 |
| 0,684 | 0,684 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | |
| 0,723 | 0,658 | 0,720 | 0,720 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | |
| 0,756 | 0,639 | 0,756 | 0,699 | 0,755 | 0,755 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | |
| 0,792 | 0,617 | 0,793 | 0,676 | 0,793 | 0,731 | 0,782 | 0,782 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | |
| 0,814 | 0,609 | 0,830 | 0,652 | 0,831 | 0,707 | 0,821 | 0,758 | 0,812 | 0,812 | -- | -- | -- | -- | |
| 0,849 | 0,588 | 0,860 | 0,636 | 0,866 | 0,686 | 0,861 | 0,732 | 0,850 | 0,787 | 0,839 | 0,839 | -- | -- | |
| Z 2 | ξ 1 | ξ 2 | ξ 1 | ξ 2 | ξ 1 | ξ 2 | ξ 1 | ξ 2 | ξ 1 | ξ 2 | ξ 1 | ξ 2 | ξ 1 | ξ 2 |
| 0,871 | 0,579 | 0,888 | 0,622 | 0,893 | 0,673 | 0,892 | 0,715 | 0,884 | 0,761 | 0,872 | 0,820 | 0,865 | 0,865 | |
| 0,898 | 0,566 | 0,915 | 0,609 | 0,926 | 0,654 | 0,925 | 0,696 | 0,924 | 0,742 | 0,913 | 0,793 | 0,898 | 0,845 | |
| 0,916 | 0,561 | 0,937 | 0,601 | 0,948 | 0,645 | 0,951 | 0,683 | 0,950 | 0,729 | 0,946 | 0,774 | 0,934 | 0,822 | |
| 0,937 | 0,552 | 0,959 | 0,592 | 0,976 | 0,632 | 0,976 | 0,672 | 0,984 | 0,708 | 0,979 | 0,755 | 0,966 | 0,804 | |
| 0,958 | 0,543 | 0,980 | 0,583 | 0,997 | 0,624 | 1,000 | 0,662 | 1,007 | 0,700 | 1,010 | 0,737 | 1,000 | 0,784 | |
| 0,976 | 0,537 | 0,997 | 0,578 | 1,018 | 0,615 | 1,023 | 0,651 | 1,031 | 0,689 | 1,038 | 0,723 | 1,033 | 0,764 |
Taulukon jatko. 9.2
| 0,994 | 0,532 | 1,017 | 0,571 | 1,038 | 0,608 | 1,045 | 0,641 | 1,051 | 0,678 | 1,055 | 0,718 | 1,060 | 0,750 | |
| 1,011 | 0,528 | 1,038 | 0,562 | 1,056 | 0,602 | 1,065 | 0,634 | 1,075 | 0,669 | 1,084 | 0,701 | 1,081 | 0,741 | |
| 1,026 | 0,525 | 1,054 | 0,559 | 1,076 | 0,594 | 1,082 | 0,629 | 1,094 | 0,662 | 1,101 | 0,696 | 1,105 | 0,730 | |
| 1,041 | 0,522 | 1,071 | 0,554 | 1,093 | 0,589 | 1,102 | 0,622 | 1,114 | 0,655 | 1,121 | 0,689 | 1,127 | 0,729 | |
| 1,059 | 0,516 | 1,088 | 0,550 | 1,110 | 0,584 | 1,122 | 0,614 | 1,131 | 0,650 | 1,145 | 0,678 | 1,149 | 0,719 | |
| 1,072 | 0,515 | 1,102 | 0,547 | 1,127 | 0,580 | 1,140 | 0,608 | 1,154 | 0,639 | 1,163 | 0,672 | 1,170 | 0,702 | |
| 1,088 | 0,511 | 1,117 | 0,545 | 1,141 | 0,578 | 1,157 | 0,603 | 1,172 | 0,634 | 1,180 | 0,667 | 1,188 | 0,696 | |
| -- | -- | 1,131 | 0,542 | 1,159 | 0,573 | 1,172 | 0,601 | 1,187 | 0,631 | 1,200 | 0,659 | 1,206 | 0,690 | |
| -- | -- | 1,145 | 0,540 | 1,173 | 0,570 | 1,186 | 0,599 | 1,204 | 0,626 | 1,218 | 0,653 | 1,223 | 0,685 | |
| -- | -- | -- | -- | 1,187 | 0,568 | 1,201 | 0,595 | 1,222 | 0,622 | 1,232 | 0,651 | 1,241 | 0,680 | |
| -- | -- | -- | -- | 1,201 | 0,567 | 1,218 | 0,591 | 1,233 | 0,621 | 1,249 | 0,647 | 1,260 | 0,673 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | 1,231 | 0,589 | 1,250 | 0,616 | 1,265 | 0,643 | 1,276 | 0,669 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | 1,247 | 0,586 | 1,266 | 0,612 | 1,279 | 0,640 | 1,291 | 0,665 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 1,279 | 0,611 | 1,295 | 0,636 | 1,306 | 0,662 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 1,293 | 0,609 | 1,310 | 0,634 | 1,321 | 0,659 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 1,325 | 0,631 | 1,336 | 0,657 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 1,338 | 0,629 | 1,350 | 0,654 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 1,365 | 0,651 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 1,379 | 0,649 |
Taulukko 9.3 - Kertoimien ψ ja ξ 1 arvot epätasaisesti siirretylle ulkoiselle vaihteistolle, kun 5 ≥u 1,2 ≥2
| Z 1 | |||||||||||
| ψ | 0,16 | 0,17 | 0,18 | 0,19 | 0,20 | 0,21 | 0,22 | 0,23 | 0,24 | 0,25 | 0,25 |
| ξ 1 | 0,66 | 0,73 | 0,80 | 0,96 | 0,92 | 0,98 | 1,04 | 1,10 | 1,16 | 1,22 | 1,27 |
Taulukko 9.4 -
| Z 1 | Arvot Z1:ssä | ||||||||||
| 0,442 | 0,425 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | |
| 0,501 | 0,486 | 0,471 | 0,463 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | |
| 0,556 | 0,542 | 0,528 | 0,522 | 0,518 | 0,512 | 0,505 | -- | -- | -- | -- | |
| 0,610 | 0,596 | 0,582 | 0,577 | 0,575 | 0,569 | 0,564 | 0,560 | 0,553 | 0,606 | -- | |
| 0,661 | 0,648 | 0,635 | 0,632 | 0,628 | 0,624 | 0,620 | 0,616 | 0,611 | 0,662 | 0,566 | |
| 0,709 | 0,696 | 0,685 | 0,684 | 0,682 | 0,676 | 0,674 | 0,671 | 0,667 | 0,716 | 0,623 | |
| 0,754 | 0,745 | 0,734 | 0,732 | 0,731 | 0,728 | 0,727 | 0,722 | 0,720 | 0,769 | 0,677 | |
| -- | 0,789 | 0,782 | 0,780 | 0,779 | 0,778 | 0,777 | 0,773 | 0,772 | 0,820 | 0,729 | |
| -- | -- | 0,822 | 0,825 | 0,826 | 0,827 | 0,825 | 0,823 | 0,821 | 0,868 | 0,778 | |
| -- | -- | -- | 0,866 | 0,870 | 0,872 | 0,874 | 0,871 | 0,869 | 0,916 | 0,828 | |
| -- | -- | -- | -- | 0,909 | 0,914 | 0,917 | 0,920 | 0,919 | 0,965 | 0,876 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | 0,954 | 0,957 | 0,961 | 0,962 | 1,008 | 0,924 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | 0,998 | 1,010 | 1,003 | 1,048 | 0,964 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 1,042 | 1,046 | 1,088 | 1,005 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 1,086 | 1,129 | 1,045 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 1,087 | |
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 1,131 |
Taulukko 9.5 - Kertoimen ξ 2 arvot epätasaisesti siirretylle ulkoiselle vaihteistolle, kun 5 ≥u 1,2 ≥2
| Arvot Z1:ssä | ||||||||||||
| Z 1 | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | -- | -- | 0,000 | -- | -- | -- | -- | -- | |
| -- | -- | -- | -- | -- | 0,060 | 0,032 | -- | -- | -- | -- | -- | |
| -- | -- | -- | -- | 0,124 | 0,094 | 0,060 | 0,030 | 0,000 | -- | -- | -- | |
| -- | -- | -- | 0,182 | 0,159 | 0,120 | 0,086 | 0,056 | 0,027 | 0,000 | -- | -- | |
| -- | -- | 0,241 | 0,220 | 0,181 | 0,144 | 0,110 | 0,080 | 0,052 | 0,025 | 0,000 | -- | |
| -- | 0,300 | 0,283 | 0,239 | 0,201 | 0,165 | 0,131 | 0,101 | 0,078 | 0,047 | 0,023 | 0,000 | |
| 0,358 | 0,343 | 0,299 | 0,256 | 0,219 | 0,183 | 0,149 | 0,119 | 0,092 | 0,067 | 0,043 | 0,021 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,313 | 0,271 | 0,235 | 0,199 | 0,165 | 0,136 | 0,109 | 0,085 | 0,062 | 0,041 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,326 | 0,285 | 0,248 | 0,213 | 0,180 | 0,151 | 0,125 | 0,101 | 0,079 | 0,058 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,337 | 0,297 | 0,260 | 0,226 | 0,191 | 0,168 | 0,138 | 0,115 | 0,094 | 0,078 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,347 | 0,308 | 0,271 | 0,238 | 0,205 | 0,178 | 0,152 | 0,128 | 0,107 | 0,087 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,356 | 0,318 | 0,281 | 0,249 | 0,216 | 0,189 | 0,163 | 0,140 | 0,119 | 0,100 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,364 | 0,327 | 0,291 | 0,258 | 0,226 | 0,199 | 0,173 | 0,150 | 0,130 | 0,111 |
Jatkuu taulukosta 9.5
| 0,400 | 0,350 | 0,372 | 0,335 | 0,300 | 0,266 | 0,235 | 0,208 | 0,183 | 0,160 | 0,140 | 0,122 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,379 | 0,343 | 0,308 | 0,274 | 0,243 | 0,216 | 0,192 | 0,170 | 0,150 | 0,132 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,385 | 0,350 | 0,315 | 0,282 | 0,251 | 0,224 | 0,200 | 0,178 | 0,159 | 0,141 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,390 | 0,363 | 0,329 | 0,296 | 0,265 | 0,236 | 0,215 | 0,194 | 0,175 | 0,158 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,390 | 0,375 | 0,341 | 0,309 | 0,279 | 0,253 | 0,230 | 0,210 | 0,191 | 0,174 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,390 | 0,385 | 0,353 | 0,322 | 0,293 | 0,266 | 0,246 | 0,226 | 0,207 | 0,190 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,390 | 0,395 | 0,363 | 0,333 | 0,306 | 0,282 | 0,260 | 0,240 | 0,222 | 0,225 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,390 | 0,409 | 0,378 | 0,350 | 0,325 | 0,301 | 0,280 | 0,260 | 0,242 | 0,235 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,390 | 0,422 | 0,392 | 0,366 | 0,341 | 0,319 | 0,297 | 0,277 | 0,260 | 0,243 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,390 | 0,430 | 0,404 | 0,378 | 0,354 | 0,332 | 0,312 | 0,292 | 0,275 | 0,252 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,390 | 0,430 | 0,414 | 0,399 | 0,364 | 0,343 | 0,324 | 0,305 | 0,287 | 0,271 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,390 | 0,430 | 0,423 | 0,397 | 0,374 | 0,353 | 0,334 | 0,316 | 0,299 | 0,283 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,390 | 0,430 | 0,435 | 0,409 | 0,380 | 0,366 | 0,349 | 0,331 | 0,315 | 0,300 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,390 | 0,430 | 0,445 | 0,421 | 0,398 | 0,378 | 0,361 | 0,344 | 0,328 | 0,313 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,390 | 0,430 | 0,454 | 0,430 | 0,407 | 0,387 | 0,370 | 0,358 | 0,336 | 0,320 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,390 | 0,430 | 0,459 | 0,436 | 0,414 | 0,394 | 0,376 | 0,360 | 0,344 | 0,328 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,390 | 0,430 | 0,460 | 0,440 | 0,419 | 0,400 | 0,382 | 0,365 | 0,350 | 0,335 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,390 | 0,430 | 0,460 | 0,446 | 0,425 | 0,406 | 0,388 | 0,370 | 0,355 | 0,340 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,390 | 0,430 | 0,460 | 0,448 | 0,428 | 0,408 | 0,390 | 0,373 | 0,357 | 0,342 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,390 | 0,430 | 0,460 | 0,450 | 0,431 | 0,411 | 0,393 | 0,376 | 0,361 | 0,346 | |
| 0,400 | 0,350 | 0,390 | 0,430 | 0,460 | 0,452 | 0,433 | 0,414 | 0,396 | 0,379 | 0,364 | 0,350 |
Sitten määritetään vaihteiden pääparametrit.
Kuva 9.1- Ulkoinen vaihteisto
SOVELLUKSET
Tehtävät yleisistä konetekniikan aiheista
| Kun kokoat mekanismeja, kiinnitä | DkA 1 EkB | DkA 1 EkB | DkA 1 EkB | DkA 1 EkB | DkA 1 EkB | DkA 1 EkB | DkA 1 EkB | DkA 1 EkB | DkA 1 EkB | DkA 1 EkB | DkB 1 EkC | DkA 1 EkB | DkB 1 EkC | DkB 1 EkC | DkA 1 EkC | Kiinnitetyn mekanismin hammaspyörän hampaiden lukumäärä | ||||||
| Päämekanismin numero | Z 1 | Z/1 | Z 2 | Z/2 | Z 3 | Z/3 | ||||||||||||||||
| Ylimääräisten (liitos)mekanismien lukumäärä | ||||||||||||||||||||||
| - | ||||||||||||||||||||||
| - | ||||||||||||||||||||||
| - | ||||||||||||||||||||||
| Päämekanismin hampaiden lukumäärä | Z/1 | - | - | - | - | |||||||||||||||||
| Z 1 | - | |||||||||||||||||||||
| Z 2 | - | |||||||||||||||||||||
| Z 3 | - | - | - | - | - | - | ||||||||||||||||
| Z/3 | - | - | - | - | - | |||||||||||||||||
| Z 4 | - | - | ||||||||||||||||||||
| Z/4 | - | - | - | - | ||||||||||||||||||
| Z 5 | - | - | - | - | ||||||||||||||||||
| Z 6 | - | - |
Tarkistuslista
1. Koneiden ja sen pääosien mekaniikka;
2. Peruskäsitteet ja määritelmät mekanismiteoriassa;
3. Vipumekanismit;
4. Nokkamekanismit;
5. Vaihteistomekanismit;
6. Kiila- ja ruuvimekanismit;
7. Kitkamekanismit;
8. Mekanismit joustavilla linkeillä;
9.
10. Mekanismit sähkölaitteiden kanssa;
11. Kinemaattiset parit ja niiden luokittelu;
12. Tavanomaiset kuvat kinemaattisista pareista;
13. Kinemaattiset ketjut;
14. Yleisen kinemaattisen ketjun rakennekaava;
15. Mekanismin liikeaste;
16. Tasaisten mekanismien rakennekaava;
17. litteiden mekanismien rakenne;
18. Korvausmekanismit;
19. Tilamekanismien rakenne;
20. mekanismi perheet;
21. Mekanismien muodostumisen perusperiaate ja niiden luokittelujärjestelmä;
22. Tasaisten mekanismien rakenteellinen luokittelu;
23. Jotain tietoa tilamekanismien rakenteellisesta luokituksesta;
24. Centroidit absoluuttisessa ja suhteellisessa liikkeessä;
25. Mekanismilinkkien nopeuksien väliset suhteet;
26. Kinemaattisten parien linkkien nopeuksien ja kiihtyvyyksien määrittäminen;
27. Välitön kiihdytyskeskus ja levysoitin;
28. Päällystys- ja peittokäyrät;
29. Keskivartalokaarevuus ja toisiaan ympäröivät käyrät;
30. Mekanismin pysyvä ja alkuliike;
31. Ryhmälinkkien paikkojen määrittäminen ja mekanismilinkkien pisteiden kuvaamien lentoratojen rakentaminen;
32. Luokan 2 ryhmien nopeuksien ja kiihtyvyyksien määrittäminen;
33. Luokan 3 ryhmien nopeuksien ja kiihtyvyyksien määrittäminen;
34. Kinemaattisten kaavioiden rakentaminen;
35. Kinemaattinen mekanismien tutkimus kaaviomenetelmällä;
36. Neljän baarin saranamekanismi;
37. Kampi-liukumekanismi;
38. Keinumekanismit;
39. Varausten määritelmä;
40. Nopeuksien ja kiihtyvyyksien määrittäminen;
41. Peruskinemaattiset suhteet;
42. Kitkavaihteistot;
43. Kolmen lenkin vaihteistot;
44. Kiinteillä akseleilla varustettujen monilenkkeisten hammaspyörien mekanismit;
45. Planeettavaihteistot;
46. Joidenkin tyyppisten vaihdelaatikoiden ja vaihdelaatikoiden mekanismit;
47. Vaihteistomekanismit joustavilla linkeillä;
48. Yleisnivel mekanismi;
49. Double yleisnivel mekanismi;
50. Spatiaalinen neljän baarin saranamekanismi;
51. Ruuvimekanismit;
52. Käytettävän lenkin jaksoittaisen ja vuorottelevan liikkeen vaihteistot;
53. Mekanismit hydraulisilla ja pneumaattisilla laitteilla;
54. Päätavoitteet;
55. Mekanismien teholaskennan ongelmat;
56. Mekanismin lenkkeihin vaikuttavat voimat;
57. Voimia, töitä ja kapasiteettia koskevat kaaviot;
58. Koneiden mekaaniset ominaisuudet;
59. Kitkan tyypit;
60. Rasvaamattomien runkojen kitkaliukuminen;
61. Kitka translaatiokinemaattisessa parissa;
62. Kitka ruuvikinemaattisessa parissa;
63. Kitka pyörivässä kinemaattisessa parissa;
Tämän osan laskelmat suoritetaan kohdassa kuvatun menetelmän mukaisesti seuraavien lähtötietojen perusteella:
Z 2 =57 - toisen pyörän hampaiden lukumäärä
Z 3 =58 - kolmannen vaihteen hampaiden lukumäärä
Z 4 =20 - neljännen vaihteen hampaiden lukumäärä
Z 5 =95 - viidennen vaihteen hampaiden lukumäärä
Z 6 =22 - kuudennen hammaspyörän hampaiden lukumäärä
u 1 =2s -1 - ensimmäisen vaihteen kulmanopeus
Tarkastellaanpa tämän vaihdemekanismin rakennetta.
Määritämme mekanismin vaiheiden lukumäärän ja annamme niiden ominaisuudet. Viides ja kuudes pyörä muodostavat yksinkertaisimman vaihesarjan - litteän vaihdemekanismin sisäisellä vaihteistolla. Toinen vaihe, joka koostuu 1,2,3,4 vaihteesta ja vivusta H - kannatin, on planeettasarja, jossa on kaksirivinen satelliitti, jossa on kaksi ulkoista vaihdetta.
Kinemaattisen analyysin tarkoitus.
Kinemaattisen analyysin tarkoituksena on määrittää kunkin vaiheen ja koko mekanismin välityssuhteet sekä yksittäisten määriteltyjen nivelten kulmanopeudet.
Määritetään hampaiden lukumäärä Z 1.
Määritetään planeettamekanismin Z 1 puuttuva hampaiden lukumäärä. Tätä varten käytämme keskuslinkkien koaksiaalisuuden ehtoa. Osoittakaamme satelliittien keskiakselin ja pyörimisakselin välinen etäisyys keskustasta keskustaan.
a=R 1 +R 2 - keskilinkin kohdistuksen ehto.
Z1 =Z3 +Z4-Z2
Z1 = 58+20-57=21
Piirretään kaavio vaihdemekanismista mittakaavassa.
uz = 95/95 = 1 1/mm
Määritetään mitat käyttämällä segmenttiä, jonka avulla vaihteet kuvataan pyörässä.
LZ5 = Z k/µz = 95/1 = 95 mm
Vaihteistomekanismin kinemaattinen analyysi graafisesti.
Analyysin suorittamiseksi tällä menetelmällä on tarpeen suorittaa mekanismin kinemaattinen kaavio. Aloitamme kinemaattisen analyysin syöttölinkistä.
VA = u 1 *RA = 21 m/s
V V = 1 * R V = 58 m/s
Valitaan asteikko suunnitelman rakentamiseksi vaihteiston lineaarisille nopeuksille.
uV = VA/(AO) = 21/21 = 1 (m/s)/mm
Syöttölinkkiä varten rakennamme lineaaristen nopeuksien suunnitelman. Suunnitelman rakentamiseksi riittää, että tietää kahden pisteen nopeudet, koska riippuvuus on lineaarinen. Projisoidaan napaviivapisteitä, joiden nopeudet tunnetaan. Pisteiden projektiosta piirretään asteikkoon nähden kohtisuorat napaviivat, osoitettujen pisteiden lineaaristen nopeuksien vektorit. Siirrymme syöttölinkkiä seuraamalla syöttölinkkiä. Toisesta linkistä löytyy kaksi pistettä, joiden nopeudet tunnetaan. Projisoimme nämä pisteet napaviivalle. Löydetyille pisteille piirrämme tunnetut lineaaristen nopeuksien vektorit. Kahden tunnetun pisteen perusteella rakennamme lineaaristen nopeuksien suunnitelman. Lineaaristen nopeuksien suunnitelman perusteella piirretään kaavio linkkien kulmanopeuksista. Pisteen P kautta piirretään suoria viivoja, jotka ovat samansuuntaisia lineaarisen nopeussuunnitelman lineaarinopeuksien jakautumislakien kanssa. Sädekaavion segmentit, joiden alku on pisteessä O ja loppu vastaavan luvun pisteessä, kuvaavat linkkien kulmanopeuksia, koska tulolinkin kulmanopeus on tiedossa, kaavion muodostamisen skaalauskerroin voi olla päättänyt.
u u = u 1/O 1 = 2/1 = 2
Kun tiedämme linkkien kulmanopeudet, määritämme mekanismin kunkin vaiheen ja koko mekanismin välityssuhteet.
Vaihteistomekanismin kinemaattinen analyysi analyyttisellä menetelmällä.
Koska mekanismi koostuu kahdesta porrasta, sen kokonaisvälityssuhde voidaan määritellä kaikkien sen vaiheiden välityssuhteiden tuloksi. Ensin määritetään yksinkertaisimman vaihdevaiheen välityssuhde.
i56 =Z6/Z5 =22/95 = 0,23
Tarkastellaan planeettavaihteistoa. Planeettamekanismin kinemaattisen analyysin monimutkaisuus johtuu siitä, että satelliitit suorittavat monimutkaisia liikkeitä ja siksi niillä on kannettavan liikkeen kulmanopeus ja suhteellinen kulmanopeus kantoaaltoon nähden. Ongelman ratkaisemiseksi käytetään kantolaitteen pysäyttämisen periaatetta. Willis-menetelmä perustuu kantajan pysäyttämisen periaatteeseen, jonka olemus on seuraava. Planetaarinen mekanismi korvataan henkisesti käänteisellä mekanismilla.
Yleinen mekanismi on rakennettu seuraavasti:
1) kantajaa pidetään paikallaan,
2) koska kantolaite on paikallaan, kantolaitteen kulmanopeus vähennetään kaikkien linkkien kulmanopeuksista,
3) jokaiselle vaihteelle voit kirjoittaa kaavan välityssuhteelle hampaiden lukumääränä,
4) matemaattisten muunnosten avulla voit siirtyä käänteisestä mekanismista planeettamekanismiin - alkuperäiseen - ja määrittää planeettamekanismin välityssuhteet.
Tehdään pöytä. Taulukko sisältää kolme saraketta: 1) planeettamekanismin muodostavien osien lukumäärä, 2) linkkien kulmanopeudet normaalissa liikkeessä, 3) linkin kulmanopeudet kantoaallon ollessa pysäytettynä.
i 12 =(w 2 - w K)/(w 1 - w K) = -2,7
i34 =(n2-nH)/(-nH)=-0,34
w 2 = w 3 = 3,06
sch1H = 2-2,28 = -0,28
sch2H = 3,06-2,28 = 0,78
sch3H = 3,06-2,28 = 0,78
sch4H = 0-2,28 = -2,28
Määritetään koko mekanismin yleinen välityssuhde
2.2 Vaihteistomekanismin analyysi
Välityssuhteen määrittämiseksi graafisella menetelmällä kuvaamme annetun mekanismin skaalalla ottamalla mielivaltaisen moduuliarvon (m = 10). Nimetään kaikki mekanismin tunnusmerkit - vaihteiden navat ja pyörien keskipisteet. Piirrämme linjan, joka on kohtisuorassa pyörien pyörimisakseleita vastaan ja heijastamme siihen kaikki ominaispisteet. Koska johtava lenkki on pyörä 1, edustamme sen pään (pisteen A) lineaarista nopeutta mielivaltaisen pituisella vektorilla Aa. Yhdistämällä pisteet a ja O 1 saadaan pyörän 1 lineaaristen nopeuksien jakautumisviiva. Yhdistämme pisteen B pisteeseen a ja tämän suoran jatkossa projisoimme pisteen O 2, saamme lineaarisen jakaumaviivan. pyörän 2 nopeudet. Yhdistämällä pisteet O 2, O 4 saadaan lineaaristen pyörännopeuksien jakauma 4. Suoran Aa jatkolle projisoimme pisteen A / . Yhdistämme pisteen a / pisteeseen c saadaksesi pyörän 5 jakoviivan. Projisoimme pisteen O 5 tälle suoralle. Yhdistämme pisteen O 5 pisteeseen O H, saamme jakelulinjan lopulliselle linkille - kantajalle.
Välityssuhde määritetään segmenttien SH ja S1 kautta
i 1Н = S1 /S Н = 190/83 = 2,29
Koska segmentit SH ja S1 ovat SP:n samalla puolella, välityssuhde saadaan plusmerkillä.
Meillä on eromekanismi
Di = × 100 % = 3,9 %
2.3 Planeettamekanismin kohdistus-, läheisyys- ja kokoonpanoehtojen täyttymisen tarkistaminen
Kohdistusehto edustaa vaihdeparien keskipisteiden välisten etäisyyksien yhtäläisyyttä
r 1 + r 2 = r 3 – r 2 tai z 1 + z 2 = z 3 – z 2
36 + 40 = 116 – 40 76 = 76
Tasausehto täyttyy.
Naapuruston ehto määrittää mahdollisuuden sijoittaa kaikki satelliitit keskipisteensä kehän ympärille koskettamatta toisiaan.
synti 
jossa K on satelliittien lukumäärä
Kun K = 2 sin>0,28
Naapuruston kunto on tyydyttävä.
Kokoonpanoehto määrittää kaikkien satelliittien samanaikaisen kytkeytymisen keskipyörään. Tämä tarkoittaa, että keskipyörien hammaslukujen summa on satelliittien lukumäärän kerrannainen.
jossa C on mikä tahansa positiivinen kokonaisluku.
Kokoamisehdot täyttyvät.
Näin ollen tietyn vaihdemekanismin planeettaosa täyttää kaikki suunnitteluvaatimukset.
3 Vipumekanismin teholaskenta
Vaihtoehto 20
Alkutiedot:
| LBC = 0,5 |
missä l i ovat lenkkien pituudet ja etäisyys lenkkien massakeskuksiin niiden alkuperäisistä saranoista, m;
J si – linkkien hitausmomentit, kgm 2;
m i – linkin massat, kg;
w 1 – käyttölenkin kulmanopeus, s -1;
P nc - liukusäätimeen 5 kohdistettu hyödyllinen vastusvoima, N;
P j 5 – 5. lenkin hitausvoima, N.
Tasapainotusvoima on määritettävä rakenneryhmien eristysmenetelmällä ja N. E. Zhukovskin jäykkävipumenetelmällä, paine kaikissa kinemaattisissa pareissa.
Piirrä mekanismin suunnitelma mittakaavassa m l
ml = 1 OA/OA = 0,2/40 = 0,005 m/mm.
Rakennamme nopeussuunnitelman, joka on käännetty 90° mittakaavassa
m v = V A/Pa = w 1 × 1 OA/Pa = 60 × 3,14 × 0,2/94,2 = 0,4 m/s/mm.
Pisteen B nopeus määritetään ratkaisemalla kaksi vektoriyhtälöä
V B = V A + V BA, V B = V C + V BC.
Nopeussuunnitelman piste d määräytyy samankaltaisuuslauseen mukaan
BC/DC = Pb/Pd Pd = Pb × CD/BC = 64 × 40/100 = 25,6 mm. Pisteen E nopeuden määrittämiseksi muodostamme vektoriyhtälön V E = V D +V ED ja ratkaisemme sen. Rakennamme kiihdytyssuunnitelman, käännettynä 180° mittakaavan mukaan
m a = a A /pa = w 1 2 × 1 OA /pa = (60 × 3,14) 2 × 0,2 / 101,4 = 70 m / s 2 /mm.
Pisteen B kiihtyvyys määritetään suhteessa pisteisiin A ja C
a B = a A + a n BA + a t BA , a B = a C + a n CB + a t CB ,
a n BA = w 2 2 × l AB = (ab × m v / l AB) 2 × l AB = (84 × 0,4 / 0,6) 2 × 0,6 = 1 881,6 m/s 2
a n BC = w 3 2 × l BC = (Pb × m v / l BC) 2 × l BC = (64 × 0,4/0,5) 2 × 0,5 = 1 310,7 m/s 2
Normaalia kiihtyvyyden komponentteja kuvaavien segmenttien pituudet
a n BA ja a n BC kiihtyvyyssuunnitelmassa määritettynä mittakaava m a
an BA = a n BA /m a = 1881,6/70 = 26,9 mm
pn BC = a n BC /m a = 1310,7/70 = 18,7 mm
Pisteen d sijainti kiihtyvyyssuunnitelmassa määräytyy samankaltaisuuslauseen avulla
BC/DC = πb/πd πd = πb × CD/BC = 58 × 40/100 = 23,4 mm. Pisteen E kiihtyvyyden määrittämiseksi laadimme ja ratkaisemme vektoriyhtälön a E = a D +a n ED +a t ED. jossa a n ED = w 4 2 × l ED = (V ED /l ED) 2 × l ED = (de × m v / DE) 2 × l DE = (14 × 0,4) 2 / 0,7 = 44,8 m / s 2 /mm
Jakson pituus kiihtyvyyssuunnitelmassa
dn ED = a n ED /m a = 44,8/70 = 0,64 mm
Pisteiden S 2, S 3, S 4 sijainti kiihtyvyyssuunnitelmassa määräytyy suhteiden samankaltaisuuslauseen avulla.
AB/AS 2 = ab/aS 2 Þ aS 2 = ab×AS 2 /AB = 45 × 40/120 = 15 mm
BC/CS 3 = pb/pS 3 Þ pS 3 = pb × CS 3 /BC = 58 × 20/100 = 11,6 mm
DE/DS 4 = de/dS 4 Þ ds 4 = de × DS 4 /DE = 19 × 60/140 = 8,14 mm
Linkkien hitausvoimien määritys
Inertiavoimia ja momentteja määritettäessä otamme huomioon, että kiihtyvyyssuunnitelma on rakennettu 180° kierrettynä, joten miinusmerkki jätetään laskelmissa pois.
P j2 = m 2 × a s2 = m 2 × ps 2 × m a = 60 × 86 × 70 = 361 200 N
M j2 = J s2 × e 2 = J s2 ×a t BA /l AB = J s2 × n BA b × m a / l AB = 0,1 × 39 × 70/0,6 = 455 H × m
P j3 = m 3 × a s3 = m 3 × ps 3 × m a = 50 × 12 × 70 = 42 000 H
M j3 = J s3 × e 3 = J s3 × a t BA /l B C = J s3 × n B C b × m a / l B C = 0,06 × 55 × 70 / 0,5 = 462 H × m
P j4 = m 4 × a s4 = m 4 × ps 4 × m a = 50 × 21 × 70 = 73 500 H
M j4 = J s4 × e 4 = J s4 ×a t ED /l DE = J s4 × n ED e × m a /l DE = 0,12 × 19 × 70/0,7 = 228 H × m
P j 5 = m 5 × a E = m 5 × pe × m a = 140 × 22 × 70 = 215 600 H
Työlenkille kohdistettu hyödyllinen vastusvoima (5)
P nc = -2 P j 5 = - 431 200 H
Resultant pisteessä E R 5 = P j 5 + P nc = -215600 H Piirrämme lasketut voimat ja momentit mekanismin tasolle. Kohdissa S 2 , S 3 , S 4 käytetään inertiavoimia ja pisteissä A ja E tasapainotusvoimaa - P y ja tuloksena olevaa voimaa - R 5.
Käytettyjen voimien vaikutuksesta mekanismi on tasapainossa. Valitsemme ensimmäisen rakenneryhmän (linkit 4,5) ja tarkastelemme sen tasapainoa. Kohdissa D ja E rakenteellisen ryhmän tasapainottamiseksi käytämme reaktioita R 34 ja R 05.
Luodaan tasapainoyhtälö
SM D = 0, P j4 × h 4 µl + R 5 × h 5 µl + R 05 × h 05 µl - M j4 = 0
R 05 = (-P j4 × h 4 µ l - R 5 × h 5 µ l + M j4)/h 05 µ l = (-73500 × 2∙0,005 - 215600 × 62∙0,005 + 228)/106,005 = -106893,6 N
SPi = 0. P j 4 + R 5 + R 05 + R 34 = 0. Hyväksymme joukkosuunnitelman laajuuden
sp 1 = P j 4 / z j 4 = 73500/50 = 1470 N/mm
Tällä asteikolla rakennamme voimapolygonin, josta löydämme
R 34 = z 34 × m p 1 = 112 × 1470 = 164 640 H
Tunnistamme ja tarkastelemme toisen rakenneryhmän (linkit 2,3) tasapainoa. Sen tasapainottamiseksi käytämme:
pisteessä D – reaktio R 43 = - R 34;
kohdassa A - reaktio R12;
pisteessä C – reaktio R03.
SM B2 = 0, P j 2 × h 2 µl - Rt 12 × AB × µ l + M j 2 = 0,
Rt 12 = (Pj 2 × h 2 µl + M j 2)/AB × µl = (361200 × 50∙0,005 + 455) / 120 × 0,005 = 151258,3 H
SM B3 = 0, P j 3 × h 3 × µ l + R t 03 × BC × µ l + R 43 × h 43 × µ l - M j 3 = 0
Rt 03 = - P j 3 × h 3 × µ l -R 43 × h 43 × µ l + M j 3 /BC × µ l ,
Rt 03 = -42000×76×0,005-164640×31×0,005 + 462/100×0,005 = -82034,4 N SP i = 0, Rt 12 + P j 2 + R 43 + P t 0 3 + Rn03 + Rn12 = 0. Hyväksymme tämän rakenneryhmän joukkosuunnitelman laajuuden
m p 2 = P j 2 / z j 2 = 361 200/100 = 3 612 N/mm
Voimien monikulmion perusteella määritämme tuloksena olevan reaktion
R 12 = R n 12 + R t 12 ja sen arvo
R 12 = z 12 × m p 2 = 79 × 3612 = 285 348 H
Otamme huomioon jäljellä olevan ensimmäisen luokan mekanismin tasapainon. Pisteessä O korvaamme telineen mielivaltaisen suunnan reaktiolla R 01.
Tasapainoyhtälöiden muodostaminen
SM 0 = 0, P y × OA - R 21 × h 21 = 0.
Tasapainottava voima
P y = R 21 × h 21 /OA = 79935,9 H
SP i = 0, P y + R 21 + R 01 = 0.
Voimasuunnitelman mittakaava
sp 3 = R21/z21 = 2850 N/mm
Voimakolmiosta löydämme reaktion R 01
R 01 = z 01 × m p 3 = 99 × 2850 = 282150 H
Määritämme paineen kinemaattisina pareina.
Kinemaattinen pari B (linkit 2,3). Tarkastellaan linkin tasapainoyhtälöä R 12 + P j 2 + R 32 = 0. Sen ratkaisemiseksi käytämme rakenneryhmän (2.3) voimasuunnitelmaa. Loppuvektori z 32 on esitetty katkoviivalla.
R 32 = z 32 × m p 2 = 24 × 3612 = 86688 H Kinemaattisen parin E paine (linkit 4.5) määritetään vektoriyhtälön R 5 + R 05 + R 45 = 0 R 45 = z 45 ratkaisusta. ×m p 1 = 162×1470 = 238140 N Teemme yhteenvedon painearvoista tarkasteltavana olevan mekanismin kaikkien kinemaattisten parien osalta taulukkoon. Taulukko 4 - Painearvot mekanismin kinemaattisissa pareissa
| kinemaattinen | 0 | A | SISÄÄN | KANSSA | D | ||
| Nimitys | |||||||
| Arvo, N | 282150 | 285348 | 86688 | 122808 | 164640 | 238140 | 106893.6 |
Tasapainotusvoiman määrittämiseksi N. E. Žukovskin menetelmällä piirrämme nopeussuunnitelman, jota on käännetty 90° pienemmässä mittakaavassa. Tässä piirustuksessa tämä nopeussuunnitelma on sama kuin mekanismin nopeussuunnitelma. Samankaltaisuuslauseen avulla määritetään pisteiden S 2, S 3, S 4 paikat nopeussuunnitelmassa.
AS 2 /AB = ak 2 /ab Þ as 2 = ab × AS 2 /AB = 84 × 40/120 = 28 mm
CS 3 /CB = Ps 3 /Pb Þ Ps 3 = Pb × CS 3 /CB = 64 × 20/100 = 12,8 mm
DS 4 /DE = dk 4 /de Þ ds 4 = de × DS 4 /DE = 14 × 60/140 = 6 mm
1.4 Lähtölinkin siirtymäkaavion rakentaminen. Lähtölinkin siirtymäkaavio saadaan rakentamalla segmenttejä, jotka on otettu litteän vipumekanismin piirroksesta 12 asennossa, ottaen huomioon skaalauskerroin 1,5. Lähtölinkin nopeuskaavion rakentaminen. Lähtölinkin nopeuskaavio saadaan graafisen eriyttämisen tuloksena...
24 0,00 0,00 14,10 14,10 9,30 9,30 58,02 58,02 2,4 Mekanismin tutkiminen kinemaattisten kaavioiden menetelmällä Mekanismien tutkiminen kaaviomenetelmällä suoritetaan tavoitteena: 1. Saavutetaan visuaalinen esitys laki meitä kiinnostava piste tai mekanismin linkki. 2. Pisteiden tai linkkien nopeuksien ja kiihtyvyyksien määrittäminen tunnetun pisteiden tai...
