Материал: Расчет и проектирование механизмов радиоэлектронных средств. Андреев И.В

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

q - угол поворота

q

q

r cos

(8)

r sin

(9)

В случае тангенсного механизма эти характеристики имеют вид

 

 

 

 

 

 

 

(q)

l

tg

 

 

 

 

 

 

(10)

 

 

 

 

q

 

- угол поворота

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(11)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2l

tg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(12)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q

cos2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для кривошипно-ползунного механизма функция положения

 

 

(q) и

первая передаточная характеристика имеют вид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(q) r

cos

 

 

l 2

(r sin

l

0

)2 )

 

(13)

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r sin

 

cos

 

(r

sin

l0 )

 

(14)

 

 

 

 

q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l 2

 

(r

sin

l

 

)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вторая передаточная функция представляет производную от

(q)

для такого механизма:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

sin )(r

sin

l

0

)

cos2

r

 

 

l 2

(r sin

l

0

)2

 

 

 

r cos

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l 2

 

(r

sin

l

0

)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos (r sin

l0 )

 

 

(r sin

 

)

l0

 

 

r cos

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l 2

(r sin

l ) 2

 

 

 

(15)

 

 

1

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l 2

(r

sin

l

0

) 2

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для большинства рычажных и кулачковых механизмов функции положения и передаточные характеристики являются нелинейными функциями поэтому эти механизмы используют в качестве исполнительных. Для цилиндрических зубчатых передач и фрикционных механизмов функция положения и передаточные характеристики q и q являются наоборот

линейными функциями. Поэтому эти механизмы используются часто в промежуточных звеньях. Для фрикционных и зубчатых

механизмов функция положения

(q) равна

 

(q) a

b

(16)

a,b - постоянные; где q - угол поворота, равный t . Первая и вторая передаточная функции равны

 

q

 

a

i 1

(17)

 

 

 

12

 

 

 

a

0

 

(18)

 

 

 

 

 

Кинематический расчет таких механизмов включает

определение передаточного отношения i12

и нахождения

передаточного числа U

max i12 , i21

. Для фрикционных передач

передаточное отношение с учетом упругого скольжения равно

1

 

Д2

 

,

(19)

i12

 

 

 

 

 

 

Д

 

2

 

2

 

 

где 1.01 1.03 - коэффициент, учитывающий скольжение и зависящий от модуля упругости материала, шероховатости поверхности, наличия смазки и условий эксплуатации;

Д1 и Д2 -диаметры ведомого и ведущего дисков;

 

1 и 2 - угловые скорости вращения этих дисков.

В зубчатых передачах роль диаметров

фрикционных

катков играют диаметры d1 и d2 так называемых начальных окружностей находящихся в зацеплении зубчатых колес. Точки

касания

этих окружностей

имеют

одинаковую

скорость

U

1 r1

2 r2 . Тогда передаточное

отношение

зубчатой

передачи, состоящей из двух колес, равно:

 

 

 

 

 

 

i12

1

 

r2

 

d2

 

z2

,

(20)

 

 

 

 

r1

d1

 

 

 

 

2

 

 

z1

 

где знак минус относится к внешнему, а знак плюс – к внутреннему зацеплению; z1 и z2 - число зубьев второго и

первого колес.

Таким же образом определяется передаточное отношение для конической зубчатой передачи. Для червячной передачи передаточное отношение i12 равно /3/:

1

 

z2

(21)

i12

 

 

 

 

 

z1

2

 

 

где z2 - число зубьев колеса; z1 - число заходов червяка.

В многоступенчатой цилиндрической зубчатой передаче с последовательным соединением зубчатых колес (рис. 6) передаточное отношение равно:

i

1

i

i

 

i ... i

 

( 1)k

zn

,

(22)

 

23

n 1,2

 

1n

 

12

 

34

 

z1

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

где k- число пар сопряжения колес внешнего касания

(зацепления); zn -

число зубьев последнего n

 

– го колеса; z1 -

число зубьев первого колеса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z1

 

 

Z2

 

Z3

 

Z4

 

 

Zn-1

Zn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 6

Промежуточные колеса не влияют на величину передаточного отношения и получили название передаточных. Назначение паразитных колес сводится к изменению направления вращения ведомого звена механизма, а также к уменьшению габаритов последнего при значительных массовых расстояниях. Для механизмов со ступенчатым соединением колес (рис. 7) на каждом промежуточном валу закреплено по два колеса, а на ведущем и ведомом валах – по одному. Передаточное отношение такого механизма с учетом того, что

2

2

и

3

3

определяется выражением:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

z2

z3

z4

 

 

 

 

i14

 

i14

i14

i14

 

 

 

 

 

 

 

 

z1

z2

z2

 

 

 

 

 

1

 

 

 

Z2 Z1

Z3

Z2'

 

Z3'

Z4

Рис. 7

Или в общем случае n – колес:

i

( 1)k

z2

z3

z4 ... zn

,

(23)

 

 

 

1n

 

z1

z2

z3...zn 1

 

 

 

 

 

 

где k – число пар

сопряженных колес внешнего

касания

(зацепления); z1, z2 , z3...zn - число зубьев соответствующих колес.

Рассмотренное соединение колес позволит реализовать большое передаточное отношение.

3. РАСЧЕТ ГЕОМЕТРИИ ПЕРЕДАЧИ И ЕЕ ДЕТАЛЕЙ

3.1 Фрикционные передачи

Фрикционные передачи роликами осуществляют передачу движения между параллельными и пересекающимися валами. Сила трения возникает на образующей роликов (рис. 2.а) или на их торцовых поверхностях (рис. 2.б).

Источник: https://studfile.net/preview/16563658/