Файл: Литвин Ф.Л. Проектирование механизмов и деталей приборов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 212

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

в тех случаях, когда муфта располагается в труднодоступном и плохообозримом месте. При сборке палец, не попав в паз ведомой полумуфты, отожмется, а затем при повороте ведущего вала сам заскочит в паз.

он

3- ~2

Рис. 16.3

Точность поводковой муфты. Вследствие поперечного смеще­ ния одного из соединяемых валов зависимость между углами поворота становится нелинейной. Эту зависимость можно опре-

Рис. 16.4

делить, уподобив поводковую муфту с поперечным смещением кулисному механизму.

На основании построений рис.

16.5,

а получим

АВ

tg<Pi

(16.1)

 

Де

 

+ 1

 

г cos срх


где Ае— поперечное смещение; срх и

ф 2 — у г л ы

поворота веду­

щего 1 и ведомого 2

валов,

г — ОхВ\

3

стойка

механизма.

Введем

обозначение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дф2 = ф2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(16.2)

где Аф 2

— ошибка в угле поворота ведомого вала. Подставим вы­

ражение (16.2) в (16.1) и примем при дальнейших

преобразова­

ниях, что Д ф 2

и —

 

величины конечно-малые первого

 

порядка

малости.

Пренебрежем

конечно-малыми

величинами

выше

пер­

 

 

 

 

 

6)

 

 

вого

порядка

малости

и

 

 

 

 

 

 

 

примем

tg Дф2

 

 

Дф2 ,

а

 

 

 

 

 

 

 

 

ДЛ г

пф 2—-->я « 0 ; в

результате

 

 

 

 

 

 

 

 

получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Де

 

 

 

(16.3)

 

 

 

 

 

 

 

 

Дф2 =

 

5 І П ф х .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Другие

важнейшие ис­

 

 

 

 

 

 

 

 

точники

погрешностей по­

 

 

 

 

 

 

 

 

водковых муфт: а) мертвый

 

 

 

 

 

 

 

 

ход,

вызванный

 

зазором

 

 

 

 

 

 

 

 

между

пальцем

и

пазом;

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

упругий

мертвый

ход,

 

 

 

Рис. 16.5

 

 

 

вызванный

закручиванием

 

 

 

 

 

 

 

 

валов

и

контактными

де­

формациями в соединении пальца с пазом.

 

 

 

 

 

 

 

 

Передача сил в

поводковой

муфте. Д л я определения

 

усилий,

действующих

на палец и на опоры вала / , нужно

воспользоваться

построениями

рис. 16.6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I R< 2 1 ) I =

М

 

М

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОгВ

 

т

'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R (01, D)

 

 

>(21).

ц ( 0 1 ,

С)

 

 

 

D

 

,(21)

 

(16.4)

 

 

 

D

 

 

 

 

D

 

С

 

 

 

 

 

 

Здесь R< 2 1 ) усилие, действующее

на

палец,

передающееся

 

от

полумуфты 2 (R( 2 1 ) перпендикулярно

ОхВ)\ М м о м е н т ,

при­

ложенный

к полумуфте

/; R< 0 1 ,

С ) и R< 0 1 , D

) реакции

стойки

на

вал полумуфты /, возникающие в опорах С и D. Полумуфте 2

передается усилие R( 1 2 )

= —R< 2 1 ) , приложенное

в

точке

В;

уси­

лия в опорах вала полумуфты 2 могут быть определены так же, как в опорах вала полумуфты 1 (рис. 16.6).

С первого взгляда может возникнуть представление, что при наличии в муфте не одного, а двух пальцев, симметрично распо­ ложенных по отношению к оси Ох (рис. 16.5, б), можно избавиться от усилий в опорах валов. Однако при Де ф 0 (Ле — поперечное


смещение) муфта с двумя пальцами становится неработоспособ­ ной из-за самозаклинивания. В этом можно убедиться, рассмо­ трев схему заменяющего кулисного механизма. Два жестко свя­ занных кривошипа / не могут привести в движение кулису 2 (рис. 16.5, б).

Рис. 16.6

Поводковая муфта для передачи вращательного движения через закрытую стенку. На рис. 16.7 изображена конструкция поводковой муфты, позволяющей передать вращательное движение

из одной

среды

в

другую, герметично от

нее отделенную [45].

Ведущий

вал

1 и ведомый

 

вал 3

находятся в

средах

 

А и В, герметично разде­

 

ленных эластичной

диаф­

 

рагмой 2.

В средней

части

 

мембраны

имеется

 

глухой

 

цилиндрический

выступ,

 

облегающий

 

наклонный

 

палец

4 ведомого

вала

3.

 

Снаружи

цилиндрический

 

выступ мембраны

снабжен

 

колпачком 5,

входящим в

 

паз а фланца,

которым

за­

 

канчивается

ведущий

вал

 

1; ширина паза а равна

 

диаметру колпачка 5- Вра­

 

щение

вала

1

сопровож­

 

дается изменением положе­

Рис. 16.7

ния паза

а по

отношению

к стойке. Паз

а

изгибает

 

цилиндрический

выступ мембраны, который

увлекает наклонный

палец 4 и приводит во вращение ведомый вал 3. Для того чтобы устранить истирание цилиндрического выступа мембраны о вра­ щающийся палец 4, между ними помещена металлическая втулка 6. Нужно подчеркнуть, что колпачок 5, цилиндрический выступ


мембраны и втулка 6, хотя и передают вращательное движение наклонному пальцу 4, сами вокруг оси пальца 4 не вращаются.

Муфты с промежуточным подвижным звеном для компенсации поперечного смещения (шарнирно-крестовые муфты). Муфты рас­ сматриваемого вида основаны на шарнирном механизме (поз. 8, табл. 16.1). Рассмотрим кинематику такого шарнирного меха­ низма. Представим, что со стойкой (звено 4) посредством враща­ тельных пар 0 Х и 0 3 связаны звенья 1 и 3 (рис. 16.8, а). Звено 2, выполненное в виде жесткого угла величиной б, связано посту­ пательными парами со звеньями 1 и 3. При повороте звена /

а)

„-

--^

S)

Рис. 16.8

на некоторый угол ср звено 3 повернется на тот же угол, так как направления поступательных пар образуют жесткий угол б. Следовательно, рассматриваемым механизмом передается враща­

тельное движение между осями О х и 03 с передаточным

отноше­

нием i13 =

1; величина

угла б на передаточном отношении

не ска­

зывается.

В точках О х

и 0 3 звена 2 скорости v 0 1 и v 0 3 совпадают

с направлениями сторон жесткого угла. Звено 2 совершает пло­ ское движение; мгновенный центр вращения Рнайдем как точку пересечения перпендикуляров 0 Х Р 2 4 и 03Рк сторонам жесткого угла. Относительное движение звена 2 по отношению к звену 4

сводится

к

перекатыванию подвижной центроиды

радиуса

г 2

=

=

s i Леn й -

с центром 02 по неподвижнойцентроиде

радиуса

гх

=

 

Де

 

 

 

 

 

=

2 g i n 8

с

центром С (Де = 0 ± 0 3 ) . Это можно

доказать,

ис­

пользуя известные из теоретической механики формулы для рас-


qefa центроид. Неподвижная центроида проходит через вершину 6 2 жесткого угла б и через точки 0\ и 03. Этим можно воспользо­ ваться для определения центра С неподвижной центроиды, счи-

тая известным ее радиус гх =

Де

~

— .

Окружность, которой

 

£ sin о

 

очерчена неподвижная центроида, является одновременно траек­ торией вершины 0 2 жесткого угла б в плоском движении звена 2.

В частном случае звеном 2 может быть жесткий прямой угол б = 90° (рис. 16.8, б). Тогда подвижной и неподвижной центрои­ дами будут окружности г 2 =*Де и гх = а - у - • Такой шарнирный

Рис. 16.9

механизм является схемой муфты Ольдгема, используемой для передачи вращательного движения между валами Ох и 0 3 с по­ перечным смещением Де.

Конструкции шарнирно-крестовых муфт. Шарнирно-крестовые муфты в машиностроении применяются редко из-за большого износа и динамических нагрузок, возникающих вследствие не­ равномерного движения промежуточного звена 2 (крестовины). В приборостроении эти муфты нашли весьма широкое применение, так как они позволяют передавать вращательное движение между соединяемыми валами с высокой точностью. Необходимо лишь обеспечить, чтобы оси соединяемых валов были строго парал­ лельны. В подавляющем большинстве случаев муфты работают при небольшой угловой скорости и динамические нагрузки ока­ зываются пренебрежимо малыми. В зависимости от требуемой точности применяются муфты различных конструкций. В табл. 16.1 (поз. 8) и на рис. 16.9 изображены шарнирно-крестовые муфты простейшего вида. На рис. 16.10 изображена шарнирно-крестовая муфта с невыпадающей крестовиной 2, которая удерживается на полумуфте 1 пружинным кольцом 5. Муфта применяется в тех

случаях,

когда

возникает

необходимость

в соединении узлов

с полумуфтами

1 и 3 вслепую из-за того, что муфта располагается

в труднодоступном

и плохо обозримом для

сборщика месте. Ко­

ническая

пружина

4 сообщает осевое перемещение полумуфте 1

с крестовиной

2 в

момент

соединения с полумуфтой 3.