Рис. 9.8
3. Трапецеидальная несимметричная, или упорная (рис. 9.9). Профиль резьбы – неравнобочная трапеция с углом a = 27°. Для возможности изготовления резьбы фрезерованием рабочая сторона профиля имеет угол наклона 3°. К.п.д. выше, чем у трапецеидальной симметричной. Закругление впадин повышает прочность. Применяются преимущественно при высоких односторонних нагрузках.
Рис. 9.9
Контрольные вопросы
9. Как формируется профиль зуба циклоидального зацепления.
10. Дайте характеристику часового и цевочного циклоидальных зацеплений.
11. Назовите основные геометрические параметры червяка и червячного колеса.
12. Проанализируйте кинематику червячных передач.
13. Проанализируйте и сопоставьте между собой основные виды винтовых передач.
Лекция 10
Кулачковые механизмы: общие сведения, классификация, кинематический анализ и синтез, определение минимально-допустимых размеров кулачка. Выбор закона движения толкателя.
Кулачковые механизмы
Кулачковым называется трехзвенный механизм с высшей кинематической парой, входное звено которого называется кулачком, а выходное - толкателем (или коромыслом). Кулачок – звено, элемент высшей пары, имеющий профиль переменной кривизны. Толкатель может совершать поступательное или вращательное движение, во втором случае его называют коромысло.
Часто для замены в высшей паре трения скольжения трением качения и уменьшения износа, как кулачка, так и толкателя, в схему механизма включают пассивное дополнительное звено – ролик и вращательную кинематическую пару.
Назначение и область применения
Кулачковые механизмы предназначены для преобразования вращательного или поступательного движения кулачка в возвратно-вращательное или возвратно-поступательное движение толкателя. При этом в механизме с двумя подвижными звеньями можно реализовать преобразование движения по сложному закону. Важным преимуществом кулачковых механизмов является возможность обеспечения точных выстоев выходного звена. Это преимущество определило их широкое применение в простейших устройствах цикловой автоматики и в механических счетно-решающих устройствах (арифмометры, календарные механизмы). Кулачковые механизмы можно разделить на две группы. Механизмы первой обеспечивают перемещение толкателя по заданному закону движения. Механизмы второй группы обеспечивают только заданное максимальное перемещение выходного звена – ход толкателя. При этом закон, по которому осуществляется это перемещение, выбирается из набора типовых законов движения в зависимости от условий эксплуатации и технологии изготовления.
Основные параметры кулачкового механизма (рис. 10.1)
Большинство кулачковых механизмов относится к цикловым механизмам с периодом цикла равным 2p . В цикле движения толкателя в общем случае можно выделить четыре фазы: удаления, верхнего стояния (или выстоя), приближения и нижнего стояния (или выстоя). В соответствии с этим, углы поворота кулачка или фазовые углы делятся на: угол удаления jу ; угол верхнего выстоя jвв ; угол приближения jп ; угол нижнего выстоя jнв .
Сумма трех углов образует угол jраб, который называется рабочим углом.
jраб = jу + jвв + jп.
Кулачок механизма характеризуется двумя профилями: центровым (или теоретическим) и конструктивным (или действительным). Под конструктивным понимается наружный рабочий профиль кулачка. Теоретическим или центровым называется профиль, который в системе координат кулачка описывает центр ролика при движении ролика по конструктивному профилю кулачка. На рис. 10.1 изображена схема плоского кулачкового механизма с двумя видами выходного звена: с толкателем 2, совершающим возвратно-поступательное движение и коромыслом 4, совершающим качающееся (возвратно-вращательное) движение. На этой схеме указаны основные параметры плоских кулачковых механизмов.
5 aI n 4
uBi
SAi SBi j4
2 0 3 B
C
ai
uAi K2 j40
n n
A K1 jраб jу
rр jвв aw
SAi
jп
01
е
r
1 jнв
r0
Рис. 10.1
На рисунке 10.1:
SAi и SВi – текущие значения перемещения центров роликов;
j40 - начальная угловая координата коромысла;
j4 - текущее угловое перемещение коромысла;
SAmax - максимальное перемещение центра ролика (ход толкателя);
r0 - радиус начальной шайбы теоретического профиля кулачка;
r - радиус начальной шайбы конструктивного профиля кулачка;
r p - радиус ролика (скругления рабочего участка толкателя);
ai - текущее значение угла давления;
aw - межосевое (межцентровое) расстояние;
e - эксцентриситет (смещение);
Теоретический профиль кулачка обычно представляется в полярных координатах зависимостью:
ri = f (di),
где ri - радиус-вектор текущей точки теоретического или центрового профиля кулачка.
Классификация кулачковых механизмов.
Кулачковые механизмы классифицируются по следующим признакам:
· по расположению звеньев в пространстве:
¨ пространственные;
¨ плоские;
· по движению кулачка:
¨ вращательное (рис. 10.2, б, в, г, д, е);
¨ поступательное (рис. 10.2, а);
¨ сложное;
Рис. 10.2
· по движению выходного звена:
¨ возвратно-поступательное (с толкателем рис. 10.2, а, б, в, г, ж);
¨ возвратно-вращательное (с коромыслом рис. 10.2, д, е);
· по наличию ролика:
¨ с роликом;
¨ без ролика;
· по виду кулачка:
¨ дисковый (плоский);
¨ цилиндрический;
¨ коноид (сложный пространственный);
· по форме рабочей поверхности выходного звена:
¨ плоская (рис. 10.2, е);
¨ заостренная (рис. 10.2, б);
¨ цилиндрическая;
¨ сферическая;
¨ эвольвентная;
· по способу замыкания элементов высшей пары:
¨ силовое (рис. 10.3, а);
¨ геометрическое (рис. 10.3, б).
а) 3 2 б) 2
А C K2
А
1 K K1 3
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39
