|
ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ МЕХАНИЗМЫС ВЫСШЕЙ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ ПАРОЙПространственный механизм с высшей кинематической парой – это механизм с высшей кинематической парой, звенья которого совершают дви- жения в пересекающихся плоскостях. К механизмам данного вида относятся: конические (рис. 6.1); червячные (рис. 6.2). Конический зубчатый механизм – это пространственный механизм с пересекающимися осями вращения зубчатых колес, которые имеют началь- ные конические поверхности (рис. 6.1). Конические зубчатые механизмы применяются для преобразования движения и силовых факторов между звеньями с пересекающимися осями. Оси зубчатых колес в конических механизмах могут составлять любой угол (рис. 6.1, а, б), однако наибольшее распространение получили ортогональные конические зубчатые механизмы (рис. 6.1, в). Конические зубчатые механизмы являются реверсивными, т. е. позво- ляют звеньям совершать вращательные движения как по ходу часовой стрел- ки, так и против данного направления, а также могут работать в режиме ре- дуктора или мультипликатора, что приводит к наличию двух видов переда- точных отношений: прямого и обратного. Прямое передаточное отношение – это передаточное отношение меха- низма от входного звена к выходному звену: где 1 z, 2 z, 1 r, 2 r – соответственно, числа зубьев и радиусы делительных по- верхностей шестерни 1 и колеса 2. Обратное передаточное отношение – это передаточное отношение механизма от выходного звена к входному звену: где i 12 − прямое передаточное отношение. Конические зубчатые механизмы эффективны для реализации переда- точных отношений до 5 и обеспечивают КПД 0,96−0,98. Червячный механизм – это пространственный механизм со скрещи- вающимися осями вращения звеньев (рис. 6.2), одно из которых имеет рабо- чую поверхность, выполненную в виде винтовой линии. Звено червячного механизма, имеющее рабочую поверхность, выпол- ненную в виде винтовой линии, называется червяк 1, а ведомое звено – чер- вячное колесо 2 (рис. 6.2). В червячных механизмах поверхности зубьев чер- вячного колеса 2 огибают под определенным углом поверхности витков чер- вяка 1 и контактируют с ними по линиям, что повышает несущую способность механизма. В большинстве случае в качестве начальных поверхностей червяка выступают цилиндры. Подобные червячные механизмы называются цилинд- рическими (рис. 6.2, а). Для червяков с цилиндрическими начальными по- верхностями характерно постоянство значения угла подъема винтовой линии. Однако применяются червячные механизмы, в которых червяк имеет началь- ную поверхность в виде тора или глобоида, такие червячные механизмы, соот- ветственно, называются торовыми (рис. 6.2, б) или глобоидными (рис. 6.2, в). Червячные механизмы являются реверсивными, однако в основном используются в режиме редуктора. Передаточное отношение червячного механизма где 1 z, 2 z − соответственно, числа заходов червяка 1 и зубьев колеса 2. Червячные механизмы позволяют реализовать большие передаточные числа, однако имеют сравнительно низкий КПД (0,6−0,97).
ПЛОСКИЕ ЗУБЧАТЫЕ МЕХАНИЗМЫ Плоский зубчатый механизм – это механизм, в котором зубчатые колеса совершают движения в одной плоскости. К механизмам данного вида относятся: цевочные (рис. 6.3); цилиндрические (рис. 6.5); торцевые (рис. 6.6, а); реечные (рис. 6.6, б). Цевочный механизм – это механизм с параллельными геометрическими осями вращения звеньев, одно из которых имеет специальные цилиндриче- ские выступы-цевки (рис. 6.3).
Структурный анализ. Цевочные механизмы являются представителями плоских механизмов, следовательно, определение подвижности проводится по формуле Чебышева, представленной в степенях подвижностей кинемати- ческих пар. Структура цевочных механизмов содержит: стойку 0, звездочку 1 и цевочное колесо 2. При этом звездочка 1 и цевочное колесо 2 являются подвижными звеньями, следовательно, n = 2. Подвижные звенья, взаимодей- ствуя со стойкой, образуют две вращательные кинематические пары с под- вижностью, равной единице: 0 − 1, 2 − 0, а контакт подвижных звеньев друг с другом свидетельствует о существовании высшей кинематической пары с подвижностью, равной двум: 1 − 2, следовательно,, p 1 = 2, 2 p =1. Подставив полученные данные в структурную формулу, получим W =3⋅2−2⋅2−1=6−4−1=1. Результат означает, что для однозначного определения взаимного рас- положения звеньев механизмов данного вида достаточно одной обобщенной координаты. В цевочных механизмах преобразование движения и силовых факторов осуществляется путем непосредственного касания рабочей поверхности звез- дочки 1 с рабочими поверхностями цевок цевочного колеса не изменяет подвижность цевочного механизма и не влияет на его передаточные функции, а является местной подвижностью. Цилиндрический зубчатый механизм – это зубчатый механизм с параллельными геометрическими осями колес, которые имеют начальные цилиндрические поверхности. Для простых цилиндрических зубчатых механизмов характерно наличие двух видов зацепления: внешнего и внутреннего. Внешнее зацепление − это вид зацепления цилиндрических зубчатых колес, в котором геометрические центры этих колес лежат по разные стороны относительно нормали n − n к линии центров прямой 1 2 OO, проведенной через полюс зацепления (рис. 6.4). Внутреннее зацепление − это вид зацепления цилиндрических зубчатых колес, в котором геометрические центры этих колес лежат по одну сторону относительно нормали n − n к линии центров прямой 1 2 OO, проведенной че- рез полюс зацепления (рис. 6.5). Структурный анализ. Цилиндрические зубчатые механизмы являются представителями плоских механизмов, следовательно, определение подвижности проводится по формуле Чебышева, представленной в степенях подвижностей кинематических пар. Независимо от вида зацепления, цилиндрические зубчатые механизмы (рис. 6.3, рис. 6.4) образованы двумя подвижными звеньями 1 и 2, следовательно, n = 2. Подвижные звенья и стойка образуют две вращательные кинематические пары с подвижностью, равной единице: 0 − 1, 2 − 0, и одну высшую кинематическую пару с подвижностью, равной двум: 1 − 2, следовательно,, p 1 = 2, 2 p =1. Подставив полученные данные в структурную формулу, имеем W =3⋅2−2⋅2−1=6−4−1=1. Результат означает, что для однозначного определения взаимного рас- положения звеньев механизмов данного вида достаточно одной обобщенной координаты. Кинематический анализ. Для решения задач кинематического анализа воспользуемся характерными точками механизма, в качестве которых выбираем геометрические центры кинематических пар. Скорости остальных точек определим, используя свойства годографов скоростей. Под годографом скоростей точек звена механизма понимается прямая, проходящая через вершину вектора скорости характерной точки и мгновенный центр скоростей данного звена. Скорость точки А, принадлежащей колесу 1 простого зубчатого меха- низма (рис. 6.4, рис. 6.5), где d 1 − делительный диаметр колеса 1. Скорость точки А, принадлежащей колесу 2 простого зубчатого меха- низма, где d2 − делительный диаметр колеса 2. Независимо от вида зацепления, контакт зубчатых колес происходит в полюсе зацепления,а из основной теоремы зацепления следует равенство скоростей точек сопряженных профилей: Знак «−» означает, что входное и выходное звенья цилиндрического зубчатого механизма с внешним зацеплением вращаются в разных направле- ниях, т. е. происходит смена направления вращения на выходном звене по сравнению с направлением вращения на входном звене (рис. 6.4). Знак «+» в выражении говорит, что входное и выходное звенья цилиндрического зубча- того механизма с внутренним зацеплением вращаются в одном направлении, т. е. смены направления вращения на выходном звене, по сравнению с на- правлением вращения на входном звене, не происходит (рис. 6.5). Повышение нагрузочной способности при сохранении габаритов обес- печивается формированием цилиндрических зубчатых механизмов с зубча- тыми колесами, имеющими косую (рис. 6.6, б) или криволинейную линию зубьев (рис. 6.6, в). Данные виды цилиндрических зубчатых механизмов ра- ботают при средних (от 3 до 15 м/с) или больших (выше 15 м/с) окружных скоростях и имеют существенных недостаток: появление в процессе работы дополнительных осевых усилий. Исключить данный недостаток позволяют шевронные цилиндрические зубчатые механизмы (рис. 6.6, г), которые обла- дают более высокой нагрузочной способностью, что является следствием увеличения площади контакта зубьев колес. Одной из разновидностей цилиндрических механизмов являются меха- низмы с торцевым зацеплением, или торцевые механизмы (рис. 6.7, а). Структура подобных механизмов содержит стойку и два зубчатых колеса с торцевыми зубьями, имеющие выпуклые рабочие поверхности. Цилиндриче- ские механизмы с торцевым зацеплением сочетают основные достоинства цилиндрических и конических механизмов. Частным случаем цилиндрических механизмов являются реечные ме- ханизмы (рис. 6.7, б). Структура реечных механизмов содержит стойку и два колеса, одно из которых имеет рабочую поверхность в виде развертки на- чальной цилиндрической окружности и называется рейка 2. Механизмы по- добного вида являются реверсивными и могут работать как в режиме редук- тора, так и в режиме мультипликатора, следовательно, обладают двумя вида- ми передаточного отношения. Прямое передаточное отношение где VА − линейная скорость точки контакта звеньев механизма; 1 r − радиус делительной окружности зубчатого колеса 1. Обратное передаточное отношение
Реечные механизмы применяются для преобразования вращательного движения колеса 1 в поступательное движение рейки 2 или наоборот.
Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все... ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования... ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры... Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|