Детали машин. Механизм двухступенчатого двухцилиндрового компрессора

• Название: Механизм двухступенчатого двухцилиндрового компрессора
• Анкор: Детали машин
• Дата: 26.02.2022
• Размер: 0.86 Mb.
• Имя файла: TMM.doc
• Тип: Пояснительная записка; #374829
• страница: 5 из 6

4.2.6 Построение эвольвентного зацепления открытой передачи

Проводим вычисленные радиусы колеса и шестерни. На основных радиусах откладываем равноудаленные точки 1,2 ... 9 для шестерни и колеса (р₁ = 11,79 и р₂ = 17,69 мм соответственно), через которые проводим касательные. Через т.2 откладываем по касательной один отрезок с шагом р, через т. З два отрезка и т.д. Полученная плавная кривая является боковым профилем зубьев. Откладываем толщину зуба на вершинах и начальном диаметре колеса и через полученные точки строим симметричное изображение эвольвенты. Отложив угловой шаг, строим ещё два зуба для шестерни и колеса.

Отрезок прямой, заключенный между точками N₁ и N₂, называют линией зацепления. Часть линии зацепления, отсекаемая от нее окружностями вершин, представляет геометрическое место действительных точек контакта парных профилей и называется активной линией зацепления Р₁Р₂ = g_a.

За время зацепления одной пары сопряженных профилей зубчатые колеса повернуться на некоторые углы φ_а1 и φ_а2. Угол поворота зубчатого колеса от момента входа его профиля в зацепление до момента выхода его из зацепления называют углом перекрытия. Дуги а₁b₁ и а₂b₂ стягивают углы перекрытия φ_а1 и φ_а2.

5 Синтез кулачкового механизма

5.1 Задачи синтеза кулачкового механизма
Задачами синтеза кулачкового механизма являются:

1. Определение основных размеров механизма из условия ограниченности угла давления (Θ_i< Θ_доп);

2. Построение профиля кулачка, обеспечивающего заданный закон движения толкателя.
5.2 Исходные данные
Числа зубьев колес привода масляного насоса Z_a = 12, Z_b= 18;

Модуль зубчатых колёс Z_a и Z_b m = 3 мм;

Частота вращения колеса Z_a n₁= 655 об/мин;

Ход толкателя кулачкового механизма h = 18 мм;

Внеосность толкателя е = 10 мм;

Отношение ускорений а₁/а₂=1,8;

Фазовые углы поворота кулачка: φ_n = φ_o =120°; φ_д.с.= 0;

Допускаемый угол давления Θ_доп = 25°;

Масса толкателя m_T = 0,60кг.
5.3 Расчёт передаточных функций выходного звена
Аналог ускорения S", аналог скорости S' и перемещение S толкателя определяем аналитически для заданного законов движения. На фазе удаления и возвращения закон движения параболический:






Из отношения ускорений определим φ₁





Для построения аналога скорости и ускорения необходимы только экстре­мальные значения

17.21 мм;

26,45 мм;

- 16,78 мм

Масштабы построения выбираем равные

μ_s = μ_s!= 0,25 10^-3 м/мм;μ_s!! = 10^-3 м/мм; μ_φ= 1 град/мм.

Данные, полученные в результате вычислений, занесем в таблицу 5.1.

Таблица 5.1 - Результаты расчётов кинематических характеристик

кулачкового механизма

№ положения i	φ, град	S,	S',	S",	y,	yS',	yS",
		10-3м			мм
1	0	0	0	26,45	0	0	26,4
2	15	0,74	6,73	26,45	3,1	24,8	26,4
3	30	4,26	12,61	26,45	14,2	54,5	26,4
4	45	8,11	21,24	26,45	27,4	84,6	26,4
5	60	11,45	17,48	- 16,78	45,7	71,5	- 16,7
6	75	13,21	12,32	- 16,78	58,6	52,3	- 16,7
7	90	16,46	8,51	- 16,78	69,8	35,7	- 16,7
8	105	18,54	3,96	- 16,78	74	16,4	- 16,7
9	120	20	0	- 16,78	78	0	- 16,7
10	0	20	0	- 16,78	78	0	- 16,7
11	15	18,54	3,96	- 16,78	74	-16,4	- 16,7
12	30	16,46	8,51	- 16,78	69,8	-35,7	- 16,7
13	45	13,21	12,32	- 16,78	58,6	-52,3	- 16,7
14	60	11,45	17,48	- 16,78	45,7	-71,5	- 16,7
15	75	8,11	21,24	26,45	27,4	-84,6	26,4
16	90	4,26	12,61	26,45	14,2	-54,5	26,4
17	105	0,74	6,73	26,45	3,1	-24,8	26,4
18	120	0	0	26,45	0	0	26,4

5.4 Определение основных размеров

Минимальный радиус-вектор R₀центрового профиля кулачка определяются из условия, что угол давления 0 в проектируемом механизме во всех положениях не должен превышать максимально допустимой величины на фазе удаления.

Решение указанной задачи выполняем графическим методом. Для этого на основании графиков S(φ) и S'(φ) строим совмещённую диаграмму S'(S) для фазы удаления, при этом ординаты S' откладываются повёрнутыми на 90^o в сторону вращения кулачка. К построенной кривой слева и справа проводим касательные под углами Θ_доп = 25° к оси S. Ниже точки пересечения этих касательных находит­ся зона, в которой можно выбирать центр вращения кулачка из условия Θ_i < Θ_доп. Из чертежа при е=0мм находим

R₀ = OA₀ μ_S = 180 0,25 10 ^-3 = 45 10 ^-3 м.

5.5 Построение профиля кулачка (графический метод)

Используем графический способ построения центрового профиля кулачка по точкам, применяя метод обращения движения. Выбираем масштабный коэффициент:μ_S = 0,25 10 ^-3 м/мм .

Проводим две окружности радиуса е и R_o и вертикальную касательную к ок­ружности радиуса е. В соответствии с графиком S(φ) наносим разметку хода толка­теля А₀, А₁, А₂, А₃ ... А₈ для фазы удаления. От прямой 0₁А₈ в сторону, противопо­ложную вращению кулачка, откладываются фазовые углы: φ_п=120^o, φ_дс= 0^o, φ_о= 120^o. Дуги максимального радиуса, стягивающие фазовые углы φ_п и φ_o, делим на 8 равных частей в соответствии с графиком S(φ) и получаем точки 0, 1,2, ... 8, через которые проводим касательные к окружности радиуса е. Затем радиусами OA₁, OA₂, ОА_з, ... OA₈ проводим дуги до пересечения с соответствующими касательными в точках 0', 1', 2', ... 8', которые являются положения центра ролика в обращенном движении. Соединяя отмеченные точки плавной кривой, получаем центровой профиль кулачка для фазы удаления.

Для фазы возвращения все построения выполняются аналогичным образом.

Радиус ролика выбирается с учётом двух условий

1) r_Р < 0,4 R_o (конструктивное условие)

2) r_P < 0,7 p_min (условие отсутствия заострения действительного профиля ку­лачка), где p_min - минимальный радиус кривизны выпуклых участков центрового профиля кулачка.
p_min = N5' μ_S = 178,7 0,25 = 44,7 мм;

r _р < 0,4 R₀=0,4 45 = 18 мм;

r _р < 0,7 p_min = 0,7 44,7 = 31,3 мм.

Принимаем радиус ролика r_р = 10 мм.

Действительный профиль кулачка строим в виде эквидистантной кривой по отношению к центровому профилю. Для её построения из точек центрового профиля описываем ряд дуг радиусом r_р. Огибающая всех этих дуг и представляет собой действительный профиль кулачка.