Механизмов летатательных аппаратов

.

Практикум по дисциплине

«Детали и механизмы летательных аппаратов»

 

 

 

Красноярск 2011

УДК 629.7.02.001.24(075.8)

 

Рецензенты

Доктор технических наук, проф. А.Е. Михеев

(зав каф. «Летательные аппараты», СибГАУ).

Зам ген. Директора ООО Аэро Гео

Зосимов Виталий Георгиевич

 

 

Коваленко Г.Д.

Проектные расчеты механизмов летательных аппаратов: учебное пособие/ Г.Д. Коваленко. Сиб. гос. аэрокосм. ун-т. Красноярск, 2011. 80с.

 

 

Предлагаемый практикум рассчитан на студентов, проходящих курс «Детали и механизмы летательных аппаратов». Включает сведения, необходимые для проектных расчетов ряда механизмов при выполнении практических заданий и лабораторных работ, а также при курсовом и дипломном проектировании.

 

УДК629.7.02.001.24(075.8)

СОДЕРЖАНИЕ

 

1. Построение эвольвентного профиля……………………………………..

2. Анализ и расчет кинематической схемы прямозубого зацепления в планетарном редукторе………………………………………………….

3. Определение работоспособности конического зацепления по условиям контактной выносливости и прочности на изгиб зуба………………….

4. Расчёт червячной передачи……………………………………………….

5. Расчёт передачи винт-гайка……………………………………………….

6. Расчёт кривошипно-шатунного механизма……………………………..

7. Приложение

 

ПОСТРОЕНИЕ ЭВОЛЬВЕНТНОГО ПРОФИЛЯ ЗУБЬЕВ ПРЯМОЗУБОЙ ПЕРЕДАЧИ

 

Лабораторная работа №1

 

Цель работы: п остроить эвольвентный профиль методом обкатки.

Задачи работы:

1. По исходным данным сделать построения исходного производящего профиля (ИПК).

2. Имитируя обкатку ИПК из твердого картона, графически выполнить построения, по контуру заготовки зубчатого колеса, обрисовывая контур зубьев ИПК на каждой фазе перемещения без проскальзывания.

3. Выделить окончательно профиль зуба колеса.

4. Построить схему зацепления с численными значениями параметров.

Теоретическая основа.

Зацепление двух зубчатых колес с числами зубьев и можно представить как качение без скольжения двух окружностей диаметрами и называемых начальными. Эти ок­ружности определяют диаметры двух цилиндров, называемых начальными (рис.1.1.). Параметрам шестерни согласно стандартам присваивают индекс «1», а параметрам колеса – «2». У параметров зубчатых колес индекс «w» относится к начальной поверхности (окружности), «а» – к поверхности (окружности) вершин и к головке зуба, «f» – к поверхности (окружности) впадин и ножке зуба.

При эвольвентном профиле зубьев траектория точки контак­та двух сопряженных профилей зубьев во время зацепления представляет собой прямую линию и называется линией зацеп­ления (N-N).

Рис 1.1. Схема зацепления.

Точка касания начальных окружностей и одновременно точка пересечения линии центров с линией зацепления называется полюсом зацепления (О).

Угол между нормалью к линии центров, проведенной через полюс зацепления, и линией зацепления называют углом зацепления , для стандартного зацепления .

Окружность зубчатого колеса, делящуюся при его нарезании на равное число частей длиной Р, называемых шагами, и имеющую стандартный модуль, называют делительной. Диаметр такой окружности находят из равенства , откуда: . [1]

Сведения о профиле зуба.

[mechfac.ru › attachments/150_]

 

Боковые грани зубьев, соприкасающиеся друг с другом во время вращения колес, имеют специальную криволинейную форму, называемую профилем зуба. Наиболее распространенным в машиностроении является эвольвентный профиль (рис.1.2.).

Придание профилям зубьев зубчатых зацеплений таких очертаний не является случайностью. Чтобы зубья двух колес, находящихся в зацеплении, могли плавно перекатываться один по другому, необходимо было выбрать такой профиль для зубьев, при котором не происходило бы перекосов и защемления головки одного зуба во впадине другого.

В основу профилирования эвольвентных зубьев и инструмента для их нарезания положен стандартный по ГОСТ 13755-81 исходный контур так называемой рейки, равный 20°.

Если заменить одно из колес зубчатой рейкой, то для каждого зубчатого колеса найдется только одна окружность, катящаяся по начальной прямой рейке без скольжения, – эта окружность называется делительной.

Примечание. В настоящей работе рассматриваются зубчатые передачи, у которых начальные и делительные окружности совпадают.

Так как у каждого зубчатого колеса имеется только одна делительная окружность, то она и положена в основу определения основных параметров зубчатой передачи по ГОСТ 16530-83 и ГОСТ 16531-83.

Существует множество вариантов изготовления зубчатых колес [ e-mail: KarimovI@rambler. ru ].

В их основу положены два принципиально отличных метода:

· метод копирования, при котором рабочие кромки инструмента по форме соответствуют обрабатываемой поверхности (конгруентны ей, т. Е. заполняют эту поверхность как отливка заполняет форму);

· метод обкатки, при котором инструмент и заготовка за счет кинематической цепи станка выполняют два движения – резания и обкатки (под обкаткой понимается такое относительное движение заготовки и инструмента, которое соответствует станочному зацеплению, т. Е. зацеплению инструмента и заготовки с требуемым законом изменения передаточного отношения).

Из вариантов изготовления по способу копирования можно отметить:

· Нарезание зубчатого колеса профилированной дисковой или пальцевой фрезой (проекция режущих кромок которой соответствует конфигурации впадин). При этом методе резание производится в следующем прядке: прорезается впадина первого зуба, затем заготовка с помощью делительного устройства (делительной головки) поворачивается на угловой шаг и прорезается следующая впадина. Операции повторяются пока не будут прорезаны все впадины. Производительность данного способа низкая, точность и качество поверхности невысокие.

· Отливка зубчатого колеса в форму. При этом внутренняя поверхность литейной формы конгруентна наружной поверхности зубчатого колеса. Производительность и точность метода высокая, однако, при этом нельзя получить высокой прочности и твердости зубьев.

· Из вариантов изготовления по способу обкатки наибольшее распространение имеют:

· Обработка на зубофрезерных или зубодолбежных станках червячными фрезами или долбяками. Производительность достаточно высокая, точность изготовления и чистота поверхностей средняя. Можно обрабатывать колеса из материалов с невысокой твердостью поверхности.

· Накатка зубьев с помощью специального профилированного инструмента. Обеспечивает высокую производительность и хорошую чистоту поверхности. Применяется для пластичных материалов, обычно на этапах черновой обработки. Недостаток метода образование наклепанного поверхностного слоя, который после окончания обработки изменяет свои размеры.

· Обработка на зубошлифовальных станках дисковыми кругами. Применяемся как окончательная операция после зубонарезания (или накатки зубьев) и термической обработки. Обеспечивает высокую точность и чистоту поверхности. Применяется для материалов с высокой поверхностной прочностью.

·