Файл: Зубодолбежный станок.docx

С АНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПЕТРА ВЕЛИКОГОИНСТИТУТ МАШИНОСТРОЕНИЯ, МАТЕРИАЛОВ И ТРАНСПОРТАКАФЕДРА ТЕОРИИ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ«К ЗАЩИТЕ»________________________(подпись преподавателя) «___»__________2021 г.ЗУБОДОЛБЕЖНЫЙ СТАНОКПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКАК КУРСОВОМУ ПРОЕКТУРазработал:ст. гр. 3331506/90001 ………………………… Богданова О.А.Проверил:преподаватель ………………………… Козликин Д. П.Оценка: ……………………Комиссия: …………………………………………Санкт-Петербург2021 год

Оглавление

---

1. 
   Синтез механизмов. Структурный, геометрический,
   кинематический анализ механизмов
   
   1. 
      Постановка задачи
      

1) Разработать два прототипа зубодолбежного станка, удовлетворяющего заданным требованиям (см. далее);  2) Выполнить структурный, кинематический и геометрический анализ для каждого прототипа;  3) По результатам расчётов сравнить полученные прототипы, выбрать наиболее подходящий;4) Произвести силовой расчёт;5) Выбрать подходящий двигатель;6) Рассчитать внешнюю виброактивность механизма. Установить, необходима ли установка противовесов;7) Произвести динамический расчёт машины.

2. 
   Исходные данные
   

3. 
   Описание работы механизма
   

Тип двигателя: электрический постоянного тока независимого возбуждения. Зубодолбежный станок состоит из двигателя, редуктора, рычажного механизма. Станок представляет собой механизм с поступательным перемещением рабочего органа.

4. 
   Выбор критериев синтеза исполнительного механизма
   

Для того чтобы спроектировать механизм, необходимо сначала выбрать прототипы будущего зубодолбежного станка, а затем провести их синтез по выбранным критериям с целью получения механизмов, соответствующих техническому заданию. В качестве критериев синтеза выберем следующие: - Ход рабочего звена H; - Угол давления, характеризуемый коэффициентом К2; - Коэффициент изменения средней скорости Kv; - Коэффициент соотношения между силами на входе и на выходе, по-другому характеризует внешние условия передачи сил, К1; 

5. 
   Первая структурная схема исполнительного механизма
   
   1. 
      Выбор первой структурной схемы исполнительного механизма
      

---

Схема механизма изображена на рисунке 1.5.1.Рисунок 1.5.1 – Схема прототипа 1Длина звеньев для первого прототипа:OA = 0.039 мAB = 0.12 мCB = 0.179 мBD = 0.115 мDE = 0.107 м Ye = 0.03 мYc = 0.179 мXc = 0.12 м

2. 
   Структурный анализ механизма для первого прототипа
   

Структурные графы механизма представлены на рисунках 1.5.2.1 и 1.5.2.2.Рисунок 1.5.2.1 – Граф механизмаЧисло подвижных звеньев механизма N=5.Число низших кинематических пар p_н = 7; Число высших кинематических пар p_в = 0;Степень подвижности механизма: Механизм нормальный, т.к. q = Wn.Рисунок 1.5.2.2 – Структурный план механизмаМеханизм образован следующим образом: к входному кривошипу и к стойке присоединяется группа Ассура ВВВ, к этой группе и к стойке присоединяется группа Ассура ВВП.

3. 
   Геометрический анализ механизма (первый прототип)
   

Первая система:Возведем в квадрат, сложим и сделаем замену: :Подставим f3(q) в систему, найдем cosf2(q), sinf2(q) : Вторая система:

4. 
   Исследование функции положения прототипа 1.
   

---

По графику изменения координаты выходного звена найдём крайнее положение при помощи встроенных функций MathCAD (нижний правый график на рисунке 1.5.3.1).Рис.1.5.5.1. График изменения координаты точки D.Значение Kv по заданию 1.6, H по заданию 0,08, следовательно, удалось добиться желаемого результата.

5. 
   Расчёт критериев синтеза
   
   1. 
      K1
      

Найдём максимальное по модулю значение скорости выходного звена и рассчитаем критерий K1.

2. 
   K2
   

Найдём максимальное по модулю значение косинуса угла 4-ого звена и рассчитаем критерий K2.

6. 
   Крайние положение прототипа 1
   

Крайние положения механизма изображены на рисунке 1.5.6.1.Рисунок 1.5.6.1 – Крайние положение прототипа 1

6. 
   Вторая структурная схема исполнительного механизма
   
   1. 
      Выбор второй структурной схемы исполнительного механизма
      

Схема механизма изображена на рисунке 1.6.1.1.Рисунок 1.6.1.1 – Схема прототипа 2Длины звеньев для второго прототипа:O1A=0.2AB=0.5BD=1O1O2=0.1

2. 
   Структурный анализ механизма для первого прототипа
   

Структурные графы механизма представлены на рисунках 1.6.2.1 и 1.6.2.2.Рисунок 1.6.2.1 – Граф механизмаЧисло подвижных звеньев механизма N=5.Число низших кинематических пар p_н = 7; Число высших кинематических пар p_в = 0;Степень подвижности механизма:

---

Механизм нормальный, т.к. q = Wn.Рисунок 1.6.2.2 – Структурный план механизмаМеханизм образован следующим образом: к входному кривошипу и к стойке присоединяется группа Ассура ВВВ, к этой группе и к стойке присоединяется группа Ассура ВВП.

3. 
   Геометрический анализ механизма (второй прототип)
   

Система уравнений №1Система уравнений №2

1.6.3. Решение уравнений геометрического анализа второго прототипа

Первая система для решения:Возведем в квадрат, сложим и сделаем замену :

---