6859

Визначення геометричних параметрів зубчатих коліс

Лабораторная работа

Физика

Визначення геометричних параметрів зубчатих коліс Ціль роботи: засвоєння методики розрахунку геометричних параметрів евольвентних зубчатих передач визначення геометричних параметрів (розшифровка) евольвентних зубчатих коліс засвоєння правил офо...

Украинкский

2013-01-08

84 KB

5 чел.

Визначення геометричних параметрів зубчатих коліс

1. Ціль роботи:

засвоєння методики розрахунку геометричних параметрів евольвентних зубчатих передач;

визначення геометричних параметрів (розшифровка) евольвентних зубчатих коліс;

засвоєння правил оформлення креслень зубчатих коліс за стандартами.

2. Розрахунок геометричних параметрів

Для циліндричної євольвентної зубчатої пари розрахунок геометричних параметрів провадять за стандартною методикою (ГОСТ 16532 -70 та ГОСТ 19274 -73). Вихідні параметри для розрахунків:

    числа зубів коліс пари  z1  та  z2 ;

    коефіцієнти зміщення   x1  та  x2 ;

    модуль зубчатої пари m.

Результатом є розміри коліс – діаметри:

       ділільні  di ; 

     виступів  dai ;

 западин  df i ;

  початкові  dw i ;

  та міжосьова відстань передачі  aw ;

  коефіцієнт перекриття    .

3. Розшифровка зубчатої пари

При розшифровці зубчатої пари (т. зв. зворотна задача визначення параметрів, коли є реальні колеса, а необхідно визначити первісні параметри) вимірюють розміри коліс та передачі, а потім розраховують значення m, x1  та  x2 .

Існують декілька способів розшифровки.

3.1. Розшифровка за допомогою довжини загальної нормалі.

    

       Мал. 1. Вимірювання довжини загальної нормалі

                  Таблиця 1

                  Число зубів  zn   в залежності від числа зубів колеса  z

z

8 –16

11 –35

17 – 44

26 – 53

35 – 62

43 – 70

52 – 79

61 – 88

zn

2

3

4

5

6

7

8

9

z

69 –97

78…106

87…115

96…124

105…133

114…142

123…152

132…161

zn

10

11

12

13

14

15

16

17

Довжина загальної нормалі пов’язана з вихідними параметрами колеса формулою

                         Wn  = [ (zn – 0,5) + 2x tan  + z inv ] m cos  .                               ( 1 )

Якщо вимірити загальну нормаль двічі:  Wn для числа зубів  zn , та  Wn-1  для  zn – 1 , можливо розрахувати модуль зачеплення

                                                 

а потім з  (1) –  коефіцієнт зміщення  x.

Для визначення загальної нормалі існує спеціальний вимірювальний інструмент – нормалемір; для великих модулей вимірювання можливо провадити штангенциркулем.       

        Оскільки  штангенциркуль не дає достатньої точності, після визначення модуля за форму-лою ( 2 ) необхідно уточнити значення останнього, звівши до стандартного згідно з табл. 2.

                                                                                                                                                    Таблиця 2                                                                                                                   Табл. 2. Ряди

                                                                                                                                        модулів, мм               Стандартні ряди                                                                                                            

1

2

0,10

0,12

0,15

0,20

0,25

0,30

0,40

0,50

0,60

0,80

1,00

1,25

1,50

2,00

2,50

3,00

4,00

   5,00

0,11

0,14

0,18

0,22

0,28

0,35

0,45

0,55

0,70

0,90

1,125

1,375

1,75

2,25

2,75

3,50

4,50

                                                                                                                                  

 

Система рівнянь (3) трансцендентна, її розв’язують послідовними ітераціями, задаючи деяке початкове значення кута  tw  ( можна починати  з  tw  = 0,349066, тобто 20 ). Схема алгоритму розшифровки наведена на мал. 2.  Ітерації провадяться до тих пір, поки різниця  tw  між попереднім значенням  tw  та одержаним після циклу ітерації (tw )і стає меншою 106 . Після цього значення модулю m зводиться до стандартного та розраховуються коефіцєнти  x1 ,  x2  .

        4. Програмне забезпечення процесу розшифровки

  1.  Програми для мікрокалькуляторів

Розроблені програми для програмованих мікрокалькуляторів МК-52 та МК-61, що дають можливість провадити розшифровку обома описаними методами.

           4.1.1. Програма визначення модуля та коефіцієнта зміщення для одного зубчатого колеса по довжині загальної нормалі:

          Пх4  Пх5 – Пх0 Fcos F  хП9 С/П хП9 Пх0 Fcos Пх4   Пх2 2 F1/х – F  – Пх0 Ftg

          Пх0 – Пх1 – 2 Пх0 Ftg хП3 С/П Б/П 00

Програма має довжину 40 кроків; перед обчисленнями вводять у регістри пам’яті такі дані:

               регістр           П0         П1         П2         П4        П5

             величина         /9          z            zn             Wn          Wn-1  

               Перемикач калькулятора  “Р – Г“ повинен стояти у положенні “Р” . Після вводу даних подають команду С/П – на табло калькулятора з’явиться значення модуля, підраховане за формулою (2); його вточнюють згідно з табл. 2 (тобто набирають стандартне значення m  ) та знов подають команду С/П – на табло з’явиться значення коефіцієнта  x. Значення m  та x програма записує  у регістри  П3 та П9 відповідно.

              

4.1.2.  Програма розшифровки параметрів зубчатої пари за непрямими вимірюваннями складається з двох частин, тому що її довжина перевищує програмну пам’ять калькулятора.

Основна частина – визначення модулю ( 83 кроки ):

     Пх1 Пх2 + хПa Пх0 хПb Fcos Пх0 Fcos Пха Пх6 2 хП9 F1/x 2 Пх6 Пха – 2 + 2

     Пх7 Пх8 + Пх9 – Пха 1 + 2 хП5 Fх0 49 Пх6 Пхе хП6 БП 00 Fх0 62 0,4 y Пхс

      Пхd + Пх5 Пх0 + хП5 Пхb – Fх2  F  1 ВП 3 /–/ – Fх0 79 Пх5 БП 05 Пх9 С/П БП 00

            Перед обчисленнями вводять у регістри пам’яті такі дані:

               регістр           П0     П1    П2   ...  П6      П7      П8  …     Пc         Пd          Пe    

             величина         /9     z1       z2             aw         da1     da2         – 9.749     6.275     1.001

           Числові коефіціенти у регістрах  Пс  та  Пd  потрібні програмі для визначення кута зачеп-лення за апроксимаційною формулою

                                                      tw  = ( 6.275 – 9.749 0.4 )  + /9,

де  = (x1 + x2 )/ (z1 + z2 ).     

            Тривалість обчислень може бути відносно велика – до 10 хвилин; це пов’язано з тим, що значення  aw , введене у регістр  П6, не враховує зазору  jn  між зубами і це призводить до одер-жання некоректного значення кута tw . У цьому випадку програма звеличує tw  до  1.001tw  (числовий коефіцієнт у регістрі Пе) та знов повторює усі розрахунки, поки не будуть одержані достовірні результати.  Для прискорення  розшифровки у програмі прийнята  tw  = 103.

Перемикач калькулятора  “Р – Г“ повинен стояти у положенні “Р” . Після вводу даних подають команду С/П – на табло калькулятора ( також у регістрі П9 ) повинно з’явитися значення модуля, підраховане за формулою (2); його уточнюють згідно з табл. 2 – заносять у регістр П9.

Після цього, не змінюючи змісту регістрів пам’яті, вводять додаткову програму (почи-наючи з кроку, що має адресу 00) – 53 кроки:

хП9 Пх1 Пх2 + хПа  2 Пх6 Пх0 Fcos Fcos  1  хП5 Ftg Пх0 Ftg хП4 – Пх5 – Пх0 +

         2 Пх4 Пха хП4 Пх6 Пх8 2 – Пх9 Пх1 2 – 1 + хП3 Пх4 – хП4 Пх9 С/П БП 00

Подають команду С/П, а після закінчення розрахунку одержують у регістрах пам’яті:

               регістр           П0     П1    П2    П3    П4     П5    П6     П7     П8    П9    

             величина         /9     z1       z2        x1      x2       tw      aw       da1     da2        m

  1.  Програма розшифровки за непрямими вимірюваннями для персональної ЕОМ

Алгоритм програми відповідає схемі мал. 2. Програма RZP знаходиться у локальній мережі дисплейного класу  404.17; після її запуску пропонує ввести необхідні параметри  коліс та передачі. Розраховує всі геометричні параметри передачі та записує їх у файл їз обраним ім’ям, а також виводить на екран профілі зубів шестірні та колеса.

5.   Визначення розмірів коліс та міжосьової відстані передачі для введення у програми розшифровки

        

         

                                                                                       чи         

                                

Примітка: розмір  s  набагато менший розмірів  d  чи  с ,  тому при його вимірюванні мож-ливо допустити похибку  s , яка перевищує  у декілька разів похибки  d   та   с  .                                         

6.  Порядок виконання роботи

             6.1.  Для колеса з модулем    m > 1 мм розшифровку провести методом вимірювання загальної нормалі (згідно з п. 3.1):

–  підрахувати число зубів колеса  z;

–  за допомогою табл. 1 визначити числа зубів  zn  та  zn-1 ;

–  вимірити нормалі   Wn  та   Wn-1 ;

–  підрахувати модуль за формулою (2) та звести його значення до стандартного згідно

          з табл. 2:

              –  підрахувати коефіціент зміщення за допомогою рівняння (1).

6.2.  Для дрібномодульної зубчатої пари розшифровку провести методом непрямих вимірювань:

–  підрахувати числа зубів коліс z1  та  z2 ;

   a) вимірити чи визначити згідно  з п. 5.1  діаметри  da1 та  da2 , при необхідності –

          розмір  s ;

                  b) вимірити чи визначити згідно з п. 5.2 – 5.3 міжосьову відстань aw ;

–  провести визначення параметрів обох коліс (розшифровку) згідно з п. 3.2.

6.3. Оформлення звіту лабораторної роботи:

До звіту з результатами розшифровок необхідно накреслити робочі креслення зубчатих коліс ( по одному кресленню на кожного студента) згідно з діючими стандартами ЄСКД.

На робочому кресленні колеса повинні бути вказані всі параметри зубчатого вінця, у тому числі – контрольний розмір (довжина загальної нормалі).

Література

  1.  Детали и механизмы приборов: Справочник / Б.М. Уваров, В.А. Бойко, В.Б. Подаревский, Л.И. Власенко. – 2-е изд., перераб. и доп.. – К.: Технiка, 1987.
  2.  ГОСТ 2.403 – 75. Изображения зубчатых колес на чертежах.
  3.  ГОСТ 9563 – 60. Передачи зубчатые. Модули.
  4.  ГОСТ 9587 – 81. Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные мелкомодульные. Исходный контур.
  5.  ГОСТ 13755 – 81. Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные. Исходный контур.
  6.  ГОСТ 16532 – 70. Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные внешнего зацепления.  Расчет геометрии.

7.   ГОСТ 19274 – 73. Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные внутреннего зацепления.  Расчет геометрии.

PAGE  5


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

13639. Гордиться своей нацией – патриотизм, хвалиться своей национальностью - национализм 14.12 KB
  Гордиться своей нацией – патриотизм хвалиться своей национальностью национализм И.Н. Шевелев Эссе Шевелев в своем высказывании безусловно прав. Какое прекрасное чувство – патриотизм Гордость за свой народ и богатейшую историю нации уважение и почитание традиций...
13640. Карл Краус. Мы были достаточно цивилизованны, чтобы построить машину, но слишком примитивны, чтобы ею пользоваться 14.71 KB
  Мы были достаточно цивилизованны чтобы построить машину но слишком примитивны чтобы ею пользоваться Карл Краус Высказывание Карла Крауса австрийского писателя о том что мы были достаточно цивилизованны чтобы построить машину но слишком примитивны чтобы ею по...
13641. Национализм – это не любовь к своей нации, а ненависть к чужой 14.16 KB
  Национализм – это не любовь к своей нации а ненависть к чужой И.Н. ШевелевПрежде всего хочется характеризовать нацию как исторически высшую форму организации этносоциальных общностей. Для членов нации характерно национальное самосознание т.е. отражение в индивидуальн...
13642. Наши взгляды как часы - все показывают разное время, но каждый верит только свои 14.18 KB
  Наши взгляды как часы все показывают разное время но каждый верит только свои. Я согласна с данным высказыванием. Действительно неотъемлемая черта каждого индивида приобретшего характерные черты и ставшего индивидуальностью – это свое собственное мировоззрение. Во
13643. Теплов. Не в том дело, что способности человека проявляются в деятельности, а в том, что они в ней создаются 13.87 KB
  Не в том дело что способности человека проявляются в деятельности а в том что они в ней создаются. Б. Теплов Данное высказывание связано с проблемой развития человеческих способностей. Эта проблема важна для обществознания в целом так как от развития человека зависит д
13644. Объявить себя гением легче всего по радио 14.01 KB
  Объявить себя гением легче всего по радио.Дон АминадоРадио в 19 веке стало первым шагом к появлению массовой культуры.Радио телевидение пресса Интернет – продукты информационной эпохи которые состоят на службе массовой культуры сегодня. Именно в постиндустриальном общ...
13645. Прогресс – это движение по кругу, но все более быстрое 15.12 KB
  Прогресс – это движение по кругу но все более быстрое. Л.Левинсон.Человечество находится в постоянном движении. Развивается наука техника человеческий разум и если сравнить первобытность и наши дни то видно что человеческое общество прогрессирует. От первобытного ста...
13646. Революции – варварский способ прогресса 14.02 KB
  Революции – варварский способ прогресса. Ж.Жорес Революция это коренной перелом в жизни общества ведущий к смене старых порядков на новые.Революции никогда не вписывались в канву истории. Они разрывали и перекраивали ход истории. Основанные на насилии все известные рев
13647. Революция – это переход от неправды к правде, от лжи к истине, от угнетения к справедливости, от обмана и страданий к прямолинейной честности и счастью 14.41 KB
  Революция – это переход от неправды к правде от лжи к истине от угнетения к справедливости от обмана и страданий к прямолинейной честности и счастью Роберт ОуэнРеволюцию часто называют общественным взрывом именно поэтому на мой взгляд революция не решает полностью ...