Реферат: Изучение механизмов металлорежущих станков
Министерствообразования РФ
<span Times New Roman",«serif»">Тверской Государственный ТехническийУниверситет
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
Кафедра «Металлорежущие станки иинструменты»
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">Изучениемеханизмов металорежущих станковМетодическиеуказания<span Times New Roman",«serif»">к лабораторной работе по курсу«Металорежущие станки»
<span Times New Roman",«serif»">для студентов специальности 1201-«Технология машиностроения»
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
Тверь 2001<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
В методических указаниях клабораторной работе «Изучение механизмов металлорежущих станков»изложены основные понятия и положения по систематике и функциональномуназначению механизмов, входящих в кинематические цепи станков.
Лабораторная работапредназначена для изучения курса «Металлорежущие станки».Методические указания (второе издание) рекомендованы к применению на заседаниикафедры «Металлорежущие станки и инструменты» (протокол №2 от02.11.2000)
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">Автор: Клюйко Э.В.
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
СОДЕРЖАНИЕ<span Times New Roman",«serif»">1.<span Times New Roman"">
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">Стр.
<span Times New Roman",«serif»">2.<span Times New Roman"">
<span Times New Roman",«serif»">1. Цель работы............................................................................................<span Times New Roman",«serif»">3
<span Times New Roman",«serif»">3.<span Times New Roman"">
<span Times New Roman",«serif»">2. Порядок проведения работы.................................................................<span Times New Roman",«serif»">3
<span Times New Roman",«serif»">4.<span Times New Roman"">
<span Times New Roman",«serif»">3. Назначение и состав механизмов.........................................................<span Times New Roman",«serif»">3
5.<span Times New Roman"">
4. Структурные свойства механизмов....................................................8
6.<span Times New Roman"">
5. Функциональные свойства механизмов .............................................11
7.<span Times New Roman"">
6. Примеры анализа механизмов..............................................................13
8.<span Times New Roman"">
7. Индивидуальные задания по анализу механизмов.............................17
9.<span Times New Roman"">
8. Контрольные вопросы...........................................................................18
9. Библиографический список .................................................................
18
10. Приложение ........................................................................................
19
<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">
1.ЦЕЛЬ РАБОТЫ
<span Times New Roman",«serif»">1.<span Times New Roman"">
<span Times New Roman",«serif»">Изучить основные свойствапередаточных механизмов станков<span Times New Roman",«serif»">.<span Times New Roman",«serif»">2.<span Times New Roman"">
Приобрести определенныенавыки в анализе структурных и функциональных свойств механизмов станков.2. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ
1.<span Times New Roman"">
Ознакомиться с основнымисвойствими передаточные механизмов станков,2.<span Times New Roman"">
Изучить методику анализаструктурных и функциональных свойств механизмов станков.3.<span Times New Roman"">
По индивидуальному заданию(альбом, макеты механизмов и Приложение на стр 20…22) проанализировать основные свойства и характеристики станочных механизмов.3. НАЗНАЧЕНИЕ И СОСТАВ МЕХАНИЗМОВ
В металлорежущих станках всемногообразие механизмов, предназначенных для создания определенных движений, подразделяют на двигательные (приводные),передаточные и исполнительные (формообразующие). Наиболее многочисленные из них передаточные [1,4]. Отличаются они другот друга по назначению (реверсирующие, суммирующие, корректирующие и др.), поконструкции (шарнирно-рычажные, кулачковые, зубчатые, винтовые и др.) по исполнениюопор и зацеплении (передачи скольжения, передачи качения и т.д.).
Механизмыпредставляют собой (рис. 1)подвижные соединения нескольких тел, предназначенных для преобразованиядвижений. Имеется в виду как замена одного вида движения на другое (рис. 1а, 1в),так и передача движения с количественным изменением его параметров (рис. 1г). Вкачестве основных характеристик движения при настройке механизмов станков,используют пять параметров: траекторию, путь (угловой или линейный), скорость,направление и положение входного или выходного звеньев [2,4].
Передаточные механизмысостоят из звеньев,образующих на стыках между собой кинематические пары (j;k). Звено j или k — это одноли несколько деталей, жестко (без относительных смещений) связанных междусобой. Например, на рис. 1г звено 3 образуют вал и закрепленные на нем шестерниz4иz5.Звенья могут быть твердыми и деформируемыми, подвижными и неподвижными, ведущимии ведомыми. Основные типы подвижных звеньев,применяемые в станках приведены в таблице 1 и в альбоме ([3], стр.63). Кроме концевыхподвижных звеньев в механизмах могут быть промежуточные подвижные звенья ивсегда есть одно неподвижное звено, называемое основанием или стойкой.Поэтому можно сказать, что механизм — это многозвенная подвижная передаточнаясистема с одним неподвижным звеном. На рис. 1а показан четырехзвенный (с учетомстойки) механизм привода ползуна 3 долбежного станка. Для компенсации перекосовв шарнирах и смягчения ударной нагрузки в паре (1;2) введена избыточнаяподвижность (<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">v
12=2 вместо <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">v12=1). Для придания повышеннойжесткости одинаковым рычагам 1 и 3 (рис 1б) к ним в пятизвенном механизмезажимного приспособления присоединен дополнительный шатун 4. На рис 1б показанпростейший трехзвенный пространственный механизм с дисковым кулачком 1 икачающимся толкателем 2, применяемый в приводе подачи шпиндельной бабкитокарного автомата (кулачок вращается параллельно плоскости yz,а толкателькачается в плоскости ху). Сложный восьмизвенный двухпоточный механизмпривода стола продольно-фрезерного станка (рис. 1г) позволяет уменьшить зазорыв косозубых зубчатых передачах и распределить силовую нагрузку между приводнымивалами 4 и 6 в соответствии с их жесткостью.Рис.1.Примеры передаточных механизмов:
а)– кривошипно-ползунный механизм с избыточной подвижностью в паре (1;2);
б)– шарнирно рычажный механизм с избыточным звеном 4;
в)– кулачково-рычажный пространственный механизм;
г)– зубчатый замкнутый механизм привода стола
Таблица 1
Основные типы звеньев в механизмах<span Times New Roman",«serif»">№
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">Тип звена
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">Назначение
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">Условное обозначение
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">1
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">Стойка
<span Times New Roman",«serif»">(основание)
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">неподвижное звено
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">2
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">Кривошип
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">вращательное звено
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">3
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">Коромысло (рычаг)
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">качательное звено
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">4
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">Кулачок
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">вращательное или поступательное звено с плоским или пространственным криволинейным профилем
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">5
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">Шестерня
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">вращательное звено в виде колеса с зубчатым венцом
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">6
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">Рейка
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">поступательное звено в виде стержня с зубчатой нарезкой
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">7
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">Шатун
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">Звено, совершающее
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">плоское или пространственное движение
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">8
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">Ползун (толкатель)
<span Times New Roman",«serif»">Звено, совершающее поступательное движение
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">9
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">Кулиса
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">Звено, совершающее любое движение и несущее направляющие плоскости для другого звена
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">10
<span Times New Roman",«serif»">Винт
<span Times New Roman",«serif»">(ходовой винт)
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">Звено в виде вала с винтовой нарезкой для создания вращательного поступательного или винтового движения
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">11
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">Гайка
<span Times New Roman",«serif»">а– простая
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">б– маточная
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">в– шариковая
<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">звено, охватывающее в зацеплении ходовой
<span Times New Roman",«serif»"> винт для передачи<span Times New Roman",«serif»"> движения<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»">а б в
<span Times New Roman",«serif»">
Кинематическая пара (j;k)представляет собойподвижное соединение двух звеньев j и k. Подвижное соединениеможет быть выполнено по поверхностям (в низших парах) и по линиям или точкам (ввысших парах). Подвижный контакт в парах может поддерживаться геометрическим,силовым или кинематическим замыканием. В первом случае используют ограничение(охват) одних поверхностей другими (рис. 1а, направляющая О для ползуна 3), вовтором – применяют пружины (рис 1в), груз или гидроприжим, в третьем –используют дополнительную кинематическую цепь механизмов (рис. 1г). Конструктивнокинематическая пара обычно представляет собой подвижный контакт звеньев вподшипниковых опорах или зацепление этих звеьев. Основные типы пар приведены втаблице 2 (арабскими цифрами в таблице обозначены звенья.)
Основной характеристикой кинематической пары является ее подвижность<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">v
jk, т.е число относительныхсмещений (линейных или угловых) между звеньями j и k.Таким образом, передаточный механизм — этосовокупность нескольких звеньев, связанных в кинематические пары ипредназначенных для преобразования движений одних звеньев (входных) в движениядругих звеньев (выходных). В таблице 3приведены основные типы передаточных механизмов общего назначения, применяемые в станках.
Наряду с обычными механическими передачами в металлорежущих станкахприменяют технологические механизмы, которые являются основнымиисполнительными механизмами станков и отличаются от передаточных механизмовналичием технологической пары, представляющей собой подвижныйконтакт инструмента относительно обрабатываемого изделия (табл.2). В технологическойпаре вместо скольжения или качения создается срезание материала иформообразование изделия. В соответствии с способом обработки технологические пары называют токарными,фрезерными, шлифовальными парами и т.д. На рис.2. приведен пример механизмашлифования с одной шлифовальной парой (2;5)
<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">Рис.2.Механизм врезного шлифования кулачков распредвалов: 1-качающаяся люлька, несущаяна себе шпиндель 2 с изделием Д и копиром К;
3-копировальныйролик, установленный на
подшипникахО1 и контактирующий с копиром;
4-шлифкругна шпиндельных опорах О2.
ПружинаП создает силовой контакт между
копироми роликом. Ведущим является вращение
шпинделя2 с изделием и копиром.
<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">Таблица 2
Типы кинематических пар в передаточных механизмах (по ГОСТ 2.770-68 и по рекомендациям ICOТК/10 ПК4
№
Наименование
Условное изображение
Подвижность, <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">v
jk,Замыкание
№
Наименование
Условное изображение
Подвижность, <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">v
jk,Замыкание
1
Ползунная
1
Геометрическое
6
Сферическая
а) обычная
б) с пальцем
3
2
геометри-ческое
2
Вращательная
1
-“-
7
Зубчатая
а) плоская
б) пространственная
2
4 или 5
силовое и геометрическое
3
Винтовая
а) скольжения
б) качения
1
-“-
8
Кулачковая
а) плоская
б) пространственная
2
4 или 5
силовое и геометрическое
4
Цилиндри-ческая
2
-“-
9
Технологическая (токарная, фрезерная, шлифовальная и т.д.)
а) с линейным формообразующим контактом
б) с точечным формообразующим контактом
1
2
силовое
5
Плоская
а) обычная
б) с пальцем
3
2
Силовое
Силовое и геометрическое
<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">4. СТРУКТУРНЫЕ СВОЙСТВА МЕХАНИЗМОВ
4.1. Сложность N механизма. В металлорежущих станкахсложные подвижные механические системы, передающие движения от входного звенак выходному (шпиндель, суппорт и т.д.) и образующие последовательные связимежду этими звеньями, называют кинематической цепью механизмовЕще более сложными являются так называемые кинематические группы[2], которые предназначены для создания сложных исполнительных движений исостоящие из нескольких кинематических цепей. Любые кинематические цепи механизмов или их участки,образующие сложные механизмы, могут быть расчленены на простые.
Простой механизм (илипередача) — это такой, в котором число звеньев (с учетом неподвижного) равно числукинематические пар, то есть p = n + 1, где р – число кинематических пар, n –число подвижных звеньев. Графическое изображение основных типов простыхмеханизмов стандартизовано, (см. [3], стр. 65). Каждое звено в простоммеханизме образует подвижное соединение с двумя другими звеньями. Сложные механизмысодержат несколько простых; в них естьзвенья, подвижно связанные более чем с двумя другими звеньями (рис. 3 и 4).
ЧислоNпростых механизмов в сложном равно
N = p – n (1)
Если вычисление по формуле (1) дает N= 1,то механизм простой; если N> 1, то механизмсложный; при N< 1 механизм вырождается в жесткую ферму. Вчисле р кинематических пар в формуле (1) не учитывают избыточные(пассивные) пары, вводимые в механизмы в виде дополнительных опор изацеплений. Например, в дифференциале(рис.5), такой опорой является пара (2;4)между водилом 2 и ступицей 4 шестерен z4и z8.
Таким образом, степень сложности механизма определяется внем числом простых передач.
4.2. Размерность Rмеханизма.Она определяется числом измерений движения звеньев механизма и равна числунезависимых уравнений, связывающих параметры движения (положения или скоростиили ускорения) всех звеньев механизма. Например, в шарнирном четырехзвеннике А(рис.3) для четырех переменных параметров положения (углы поворота <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">j
4, <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">j5, <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">j6, <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">j7) имеем три независимыхуравнения связи, то есть R=3:<img src="/cache/referats/8094/image001.gif" v:shapes="_x0000_s1026">
<div v:shape="_x0000_s1027">
(2)
1) <img src="/cache/referats/8094/image003.gif" v:shapes="_x0000_i1025"> -проекция на ось х2) <img src="/cache/referats/8094/image005.gif" v:shapes="_x0000_i1026"> -проекция на ось у
3) <img src="/cache/referats/8094/image007.gif" v:shapes="_x0000_i1027"> — сумма внутреннихуглов 4-звенника
<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">Из примера следует, чторазмерность простого механизма на единицу меньше числа <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">v
<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">åпараметров его положения,то есть в большинстве механизмов R= (<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">v<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">å– 1). Это обстоятельствопозволяет определить Rдля существующего(известного) механизма без составления вышеуказанных уравнений. Например, дляпередачи «винт-гайка», R=2, так как параметровположения три: угловое положение винта, линейное положение гайки, а такжеотносительное смещение в зацеплении витков винта и гайки. Для неизвестного (нового)механизма система R вышеуказанных уравнений (2) определяет условия существования механизма иограничивает число измерений пространства, в котором происходит движение. Вобщем случае пространство движений – шестимерно. Поэтому размерность Rпростого механизмаопределяется зависимостьюR=6 – cг (3)
где cг– число общих геометрическихсвязей, ограничивающих пространство движений звеньев механизма.Например, для передачи «винт-гайка» cг=4 (допускается только двеподвижности в механизме: вращение вокруг оси винта и перемещение вдоль этойоси), а для кулачкового механизма (рис. 2 в) величина cг=2 (невозможно вращениеодного из звеньев вокруг оси y и перемещение перпендикулярно плоскости xy).Так как движения звеньев механизмов не могут иметь более 6-и измерений, то всепростые механизмы делят на:
1)<span Times New Roman"">
одномерные, R=1 (приводные электро-,гидро- и пневмодвигатели);2)<span Times New Roman"">
двухмерные, R=2 (например, трехзвенныеклиновые, винтовые и фрикционные механизмы);3)<span Times New Roman"">
трехмерные, R=3 (все плоскиешарнирно-рычажные, кулачковые, зубчатые и поводковые механизмы, а такжесферические и зубчато-рычажные механизмы);4)<span Times New Roman"">
четырехмерные, R=4 (напримерпространственные рычажно-винтовые и кулачковые механизмы;5)<span Times New Roman"">
пятимерные, R=5 (напримерпространственные шарнирно-рычажные, кулачковые и зубчато-рычажные механизмы);6)<span Times New Roman"">
шестимерные, R=6 (напримерпространственные шарнирно-рычажные, кулачковые и зубчато-рычажные механизмы)4.3. Подвижность Wмеханизма.Она определяется числом степеней свободы движений в механизме, т.е. числомнезависимых движений на разных входных звеньях, передающих их на одно выходноезвено механизма. В соответствии с этим механизмы могут быть одноподвижными(подавляющее большинство) и многоподвижными. Примерами последнихявляются разнообразные суммирующие механизмы станков ([3], стр.79) и промышленныероботы. Подвижность всего механизма зависит от подвижностей <img src="/cache/referats/8094/image009.gif" v:shapes="_x0000_i1028"> отдельныхкинематических пар (j;k), определяемых числом возможныхперемещений одного звена пары относительно другого. Могут быть одно-, двух-,…,пятиподвижные кинематические пары (табл.2).
В сложном передаточном механизме общая подвижность определяетсяследующим выражением:
<img src="/cache/referats/8094/image011.gif" v:shapes="_x0000_i1029"> (4)
где <img src="/cache/referats/8094/image013.gif" v:shapes="_x0000_i1030"> — суммарнаяподвижность всех р кинематических пар механизма, <img src="/cache/referats/8094/image015.gif" v:shapes="_x0000_i1031">
R<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">å
— сумма размерностей Nпростых механизмов, входящих в состав сложного, R<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">å= R1+ R2+…+ RN;<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">v
п– число местных избыточных(пассивных) подвижностей в кинематических парах. Например, лишняяподвижность в паре Р12 (рис.1а) или «лишнее» вращение ролика 2(рис.3) на рычажном толкателе 3, не влияют на положение и движение других звеньевмеханизма. Избыточные подвижности применяют для уменьшения трения, для компенсацииперекосов и других погрешностей с целью повышения работоспособности механизмов.ск — число жесткихкинематических связей в сложном механизме. К числу кинематическихсвязей относятся как отдельные дополнительные звенья (рычаги, кулачки, шестернии т.п.), так и цепи дополнительных механизмов, дублирующих или дополняющихработу основных передач. Указанные кинематические связи образуют замкнутыемеханические контуры (замкнутые механизмы) и способствуют повышениюточности, жесткости и других свойств механизмов. Примерами простейших кинематическихсвязей являются дополнительные шатун 4 (рис.1б) и сателлит 7 (рис.5). Примерболее сложной кинематической связи показан на рис.1г. Здесь от двигателя М с помощью зубчатой пары z1/z2на вал 2 передаетсявращение, которое затем разделяется на два потока передачами z3/z4 , z5/z6 и z7/z8, z9/z10, замыкаясь с помощьюшестерен z11 и z12на зубчатой рейке, закрепленнойна столе станка. Усилие Q гидроцилиндра или мощной пружины 3 на вал2,благодаря косозубым зацеплениям шестерен, создает дополнительный натяг междубоковыми поверхностями зубьев колес z11, z12с рейкой. В этом механизме n=7, p=14, N=7, ск=1(один замкнутый контур), <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">v
п=0 и W= ( 14+ 7 ) + 1 – 7 <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">×3 = 1 (все простыемеханизмы – трехмерные, Rj=3).Подвижность простого механизма в соответствии с (4) равна:
W = <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">v
<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">S — Rj — <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">vп (5)Здесь ск=0, т.к. введение кинематическихсвязей в простой механизм делает его сложным. Например, присоединениедополнительного шатуна 4 (рис. 1б) в шарнирный четырехзвенник добавляет в негодве кинематические пары, поэтому N= 6 – 4 = 2 (два подобныхчетырехзвенника).
5. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СВОЙСТВАМЕХАНИЗМОВ.
5.1. Трансформизм. Он характеризуется передаточнымотношением i12, равным производной отпараметра положения (<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">j
2, S2) выходного звена 2 попараметру положения (<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">j1, S1) входного звена 1 (<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">jj– угол поворота, Sj– линейное смещение звена j). Величина i12 определяется по формулам:<img src="/cache/referats/8094/image017.gif" v:shapes="_x0000_i1032">
здесь <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">w
1, <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">w2, V1, V2 – угловая илинейная скорость звеньев 1 и 2.Для механизмов, в которых входные и выходные звенья имеютравномерные движения вместо понятия передаточное отношение i12 удобнее пользоваться понятием ход Sjkмеханизма, под которым понимают угловое (или прямолинейное) перемещение ведомогозвена 2 за один оборот (или один мм) перемещения ведущего звена1. В зависимости от типа передач ход S12равен:
<img src="/cache/referats/8094/image019.gif" v:shapes="_x0000_i1033">
Если механизм сложный(кинематическая цепь механизмов с nподвижными звеньями), топередаточное отношение i1nот звена 1 к звену nравно:
<img src="/cache/referats/8094/image021.gif" v:shapes="_x0000_i1034"> (6)
то есть передаточноеотношение сложного механизма равно произведению передаточных отношений простыхмеханизмов. Соответственно, если перемещения звеньев в механизме определяется спомощью ходов Sjkпростых механизмов, то xод S1nсложного механизма:
<img src="/cache/referats/8094/image023.gif" v:shapes="_x0000_i1035"> (7)
5.2. Равномерно