Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ МЕХАНИЗМЫС ВЫСШЕЙ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ ПАРОЙ





Пространственный 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 nn 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 nn 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:


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.