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 х

2) <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 зависимостью

R=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

еще рефераты
Еще работы по технологии