Проектирование плунжерного питателя

3.1. Расчет угловых и линейных ускорений.Определим ускорения, необходимые для расчета сил инерции, которые добавляются к системе внешних сил, действующих на звенья механизма в соответствии с принципом Даламбера.Расчет производим для положения, заданного в исходных данных (). Это положение №2.В этом положении аналоги скоростей равны, соответственно: Угловая скорость и угловое ускорение входного звена:Реальные ускорения центров масс звеньев механизма и угловые ускорения:3.2. Расчет сил и моментов сил инерции.Силы и моменты сил инерции, добавляемые в систему внешних сил:3.3. Расчет группы Ассура (2-3)Рассмотрим группу АссураII(2,3). Расчетная схема приведена ниже на рисунке:Рис. 2 Группа Ассура 2-3.Составим уравнение моментов относительно точки Bдля группы АссураII(2,3), из которого определим :,Плечи сил h1, h2 находим из чертежа:,.Реакции R12n и R03 найдем из векторного уравнения равновесия группы Ассура:Строим на листе 3 план сил в масштабе KF=25 Н/мм. Из плана сил определим величину и направление сил:; ; .Реакцию R32 найдем из векторного уравнения равновесия звена 3:Строим на листе 3 план сил в масштабе. Из плана сил определим величину и направление сил:Н.3.4.Расчет первичного механизмаГрафическое изображение исходного механизма показано на рисунке ниже:Рис.3 Первичный механизм.Из уравнения моментов находим :Плечо h3 находим из чертежа:h3= 0,053564мРасчеты по остальным положениям механизма выполнены в программе Excel и сведены в таблицу ниже.№ пол., Н, Н, Н, Н, Н, Нм0424,81661445,4064-32,41661453,834285,465054,0211548,11031433,3645-155,71031440,950385,465054,0212634,18831395,6134-241,78831400,220885,465054,0213656,93541336,1432-264,53541336,412985,465054,0214614,62631268,0754-222,22631263,848885,465054,0215528,67511212,8011-136,27511205,114685,465054,0216424,7194-1259,5757-32,3194-1268,842585,465054,0217535,6425-1269,0000-143,2425-1277,051685,465054,0218621,6443-1292,4332-229,2443-1296,618985,465054,0219658,5420-1325,8423-266,1420-1325,264785,465054,02110631,5819-1361,0884-239,1819-1356,443785,465054,02111545,5139-1387,4649-153,1139-1380,158885,465054,02112424,8166-1396,5936-32,4166-1388,165885,465054,0214. Синтез зубчатого механизма.Зубчатый механизм передает движение от двигателя к исполнительному механизму и состоит из двух ступеней, последовательно соединенных между собой.Задана схема механизма, числа зубьев колес зубчатой передачи и число сателлитов в планетарной передаче. Задана также частота вращения двигателя и коленчатого мала, который непосредственно присоединен к выходному звену зубчатого механизма.Исходные данные для синтеза: об/мин; об/мин;;Число сателлитов .Рис. 4 Зубчатый механизм.На рис. 4 представлена схема проектируемого механизма. Для удобства дальнейших расчетов пронумеруем звенья на схеме механизма.Определяем передаточное отношение всего механизма и отдельных его ступеней.4.1. Синтез планетарного механизма.Определяем число зубьев колеса 6 из условия сборки данного механизма с заданным количеством сателлитов. При этом предполагаем, что все сателлиты абсолютно одинаковые и равномерно располагаются вокруг центрального колеса 6.Условие сборки имеет вид: Последнее равенство позволяет сделать вывод, что число зубьев колеса 6 должно быть кратным числу 6, только в этом случае число получается целым, как и требуется для равномерного расположения трех сателлитов:Принимаем Условие соосности колес 6 и 8 дает нам еще одно уравнение, связывающее между собой числа зубьев колес планетарной ступени. Здесь мы предполагаем, что колеса нарезаются без смещения зуборезного инструмента и имеют одинаковый модуль зубьев. В этом случае условие соосности имеет вид:, или .Еще одно уравнение получим, выразив известное передаточное отношение планетарной передачи через числа зубьев колес 6, 7, 7’, 8:Подставим в это уравнение из условия соосности и после несложных преобразований получим формулу для расчета числа зубьев :Задаемся числом зубьев Из последнего уравнения выразим:Принимаем И, наконец, вычисляем .4.2. Синтез зубчатой передачи.Определяем параметры эвольвентной зубчатой передачи внешнего зацепления по заданным значениям:- модуль m = 3 мм;- числа зубьев зубчатых колес z1 = 10; z2 = 25.При синтезе следует исключить возможность подрезания зубьев меньшего зубчатого колеса.Определяем коэффициенты смещения x1 иx2:Определяем угол зацепления:;По таблице эвольвентной функции вычисляем угол зацепления:Межосевое расстояние Диаметры делительных окружностей равны: Диаметры основных окружностей равны: Диаметры окружностей впадин равны: Диаметры начальных окружностей равны: Диаметры окружностей вершин равны: Делительный окружной шаг равен: Делительная окружная толщина зуба равна: Делительная окружная толщина впадин равна: Углы профилей на окружностях вершин:Длина активной линии зацепления равна:Коэффициент торцевого перекрытия равен:5. Синтез кулачкового механизма.Исходные данные для синтеза.мм;;;.Рис 5 Кулачковый механизм.Строим на листе 4 график аналога ускорения толкателя. Используя метод графического интегрирования дважды, получаем график перемещения толкателя.Определяем масштабные коэффициенты:Определяем из графиков и перемещения и аналоги скорости толкателя. Результаты вычислений приведены в таблице:№№пол.№№пп000176,4738295,05086810,0275480,631358186,9008264,73518820,1101931,262717197,3002754,41950930,2479341,894075207,6721764,1038340,4407712,525434218,0165293,78815150,6887053,156792228,3333333,47247160,9917363,788151238,622593,15679271,3498624,419509248,8842982,84111381,7630855,050868259,1184572,52543492,2314055,682226269,3250692,209755102,7548216,313585279,5041321,894075113,3333336,944943289,6556471,578396123,925626,629264299,7796141,262717134,4903586,313585309,8760330,947038145,0275485,997905329,9449040,631358165,537195,682226329,9862260,315679166,0192845,36654733100Графическим методом определяем область возможного расположения центра вращения кулачка. Для этого строим график . Проводим крайнюю касательную к графику под углом доп к вертикальной оси. Искомая область расположена ниже касательной.Находим из графика:Строим центровой профиль кулачка, используя для этого метод обращения движения. Вычисляем радиус ролика: Принимаем rр = 8 мм.Строим конструктивный профиль кулачка. Для этого строим на центровом профиле семейство роликов и проводим огибающую этого семейства.