Классификация плоских механизмов. Кулачковые механизмы. Выбор закона движения толкателя

Страницы работы

2 страницы (Word-файл)

Содержание работы

Классификация плоских механизмов

Механизмы классифицируют:

1.  По названию:

-  приводные

-  передаточные

-  исполнительные

2.  По геометрической характеристики и структуре:

-  стержневые механизмы

-  зубчатые

-  фрикционные

-  кулиса

Стержневые механизмы более просты в изготовлении, надёжны, более высокий кпд.

Фрикционные механизмы

Передача основана на использование сил трения.

Преимущества: Простота конструкции, плавность, бесшумность работы передачи.

Недостатки: Большие давления на валы и опоры, износ рабочих поверхностей, небольшая нагрузная способность по сравнению с зубчатыми передачами, не постоянство передаточного числа из-за проскальзывания шкивов, необходимость применения прижимных устройств.

Ff>F –основное условие передачи

Qf=kF

Q – сила нажатия.

f – коэффициент трения.

k – коэффициент запаса сцепления.

k=1,3;1,5 - для силовых измерений;

k=2..2,5 – для приборов;

Q=kF/f

Va=ω11/2= ω22/2;

ω – угловая скорость при вращательном движении.

Va – линейная скорость точки А, направленная по касательной к радиусу в сторону вращения.

i= ω1/ω2=Д2/(Д1(1-ε))=Т2/(Т1*η)

ε – коэффициент скольжения;

ε=0,005...0,03;

i – передаточное отношение;

Т1 – вращающийся момент на ведущем валу.

Т2 – момент сопротивления на ведомом валу(крутящийся момент).

Передачи классифицируют:

1 – По силе прижатия с постоянной силой и с переменной. Переменная сила прижатия обеспечивается автоматически специальными приспособлениями.

2 – По передачи с цилиндрическими катушками, коническими, клинчатыми кадками. С внешним и внутренним зацеплением.

3 – По способу регулирования.

-  передача с постоянным передаточным числом.

-  передача с переменным передаточным числом(Вариаторы – они обеспечивают плавное регулирование скорости ведомого звена, без остановки ведущего).

При вращении ведущего звена возникает окружная сила.

Окружная сила: Ft=2*T/Д

T1=Ft*Д1/2; Д – диаметр шкивов.

Т2=Ft*Д2/2; а – межосевое расстояние.

Q=k*F/f; а=(Д1+Д2)/2;

Вариаторы

По конструкции вариаторы разнообразны, они широко применяются в различных структурах промышленности в качестве силовых механизмов, в автоматах и приборах.

На ведущем валу установлен ролик, который может свободно перемещаться вдоль вала, при помощи пружины ведомое звено прижимается к ведущему звену, обеспечивая контакт.

i=x/r;    0<=x<=R

ω2max=> x=R;

Если ролик перемещается за центр диска, то изменяется момент вращения колеса.

Передачи гибкими связями.

К передачам с гибкими связями относятся ременные, цепные, в качестве гибкой связи может служить канат.

Ременные передачи:

Основаны на основе сил трения, для передачи вращения от ведущего шкива к ведомому необходимо обеспечить сцепление шкива с ремнём.

Достоинства: простота конструкции, плавность, бесшумность работы передачи, возможность передачи, как на большие, так и на малые расстояния.

Плоским ремнём до 12м.

Клиновым ремнём до 6м.

Предохраняет исполнительный механизм от перегрузки(из-за проскальзывания)

Недостатки: Большие давления на валы и опоры, низкая долговечность ремней, непостоянство передаточного числа.

По форме профиля делятся:

1.  Передачи с плоским ремнём:

Плоско ременная передача: Широко применяется для передачи вращения на большие расстояния при больших скоростях вращения. Возможна передача от 1-го ведущего шкива к нескольким ведомым.

Д – диаметр шкивов.

ω – угловые скорости вращения.

n – число оборотов за t (об/мин).

а – Межосевое расстояние.

α – Угол обхвата шкива ремнём.

Т – крутящиеся моменты.

i= ω1/ω2=Д2/(Д1(1-ε))=Т2/(Т1*η)=n1/n2

η – кпд.

Клиноременная передача: Обладает наибольшей нагрузной способностью по сравнению с плоскоременной, т.к. сила трения в этой передачи больше.

Передача обеспечивается за счёт силы трения возникшей м/д боковыми границами ремня и шкива.

Клиновой ремень применяется в основном в приводах на небольшие расстояния. Число ремней определяется в зависимости от передаточной мощности.

Ремень представляет собой кольцо.

Передача с круглым ремнём применяется в основном в бытовой технике, они обладают малой нагрузной способностью. Передача с зубчатым ремнём обладает большёй нагрузной способностью, плавностью работы.

Силы и силовые зависимости в ременной передачи.

F0 – сила передвижного натяжения ремня.

Ветвь ремня, который набегает на шкив, называется ведущей. Ветвь сбегающая со шкива ведомой.

После прилаживания нагрузки происходит перераспределение натяжных сил в ремне.

F1 – сила натяжения в ведущей становится больше.

F2 – в ведомой становится меньше.

Из условия равномерности шкива относительно центра запишем, что: -Т-F2*Д2/2+F1*Д1/2=0

T=F2*Д2/2-F1*Д2/2=Д2/2(F2-F1)=Fт*Д2/2

(1)  –F2+F1=Fт – полезная нагрузка(окружная сила).

Геометрическая длина ремня остаётся постоянной, как в нагрузке, так и в ненагруженной передачи.

2*F0=F1+F2   (2)

Сложим (1) и (2) и решим относительно F1:

Fт+2F0=2F1

F1=(Fт+2F0)/2=Fт/2+F0

Вычтем:

2*F0-Fт=2*F2

F2=-Fт/2+F0

В процессе работы передачи возникает центробежная сила. Она ….. влияет на натяжение ремня.

Fу=ρ*А*V2;

ρ – коэффициент удельного веса материала

А – площадь поперечного сечения

V – окружная скорость

Цепная передача

Основана на использовании сил зацепления.

Преимущества: Большая нагрузная способность, меньше давления на валы и опоры, постоянство передаточного числа, передача от одной ведущей звёздочки к нескольким ведомым.

Недостатки: износ рабочей поверхности(вытягивание цепи, в результате чего происходит несовпадение шага звезды и цепи), передача начинает работать с шумом, необходимость натянутого устройства.

Передача требует регулирования смазки и монтажа. Передача состоит из ведущей и ведомой звёздочек и цепи.

Приводные цепи по конструкции бывают различными:

1 – втулочная цепь.

2 – втулочнороликовая цепь.

3 – зубчатая цепь.

1). Внешние звенья

2). Внутренние звенья

3). Втулка

4). Ось

5). Втулочная ось

Наличие ролика заменяет трение-скольжения, трением-качения. Это уменьшает износ цепи. Наличие дополнительного звена увеличивает вес цепи и цену. Втулочные и роликовые цепи применяются при 20..25 м/с.

Зубчатая цепь состоит из набора пластин. Она работает плавно, бесшумно. Скорость вращения может быть значительно выше. Недостатки: сложность изготовления. Основные параметром является межосевое расстояние, диаметры звёздочек, шаг цепи.

Похожие материалы

Информация о работе