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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 198

Скачиваний: 3

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

Линейное и угловое перемещения винта связаны зависимостью:

 

 

s = рф.

(17.3>

Здесь

р —

винтовой параметр резьбы (величина переме­

щения

гайки

при повороте винта на один радиан);

h — ход вин­

товой линии резьбы (величина перемещения гайки за один оборот). Полный угол поворота винта и перемещение гайки целесооб­

разно представить как

сумму

трех

слагаемых

 

 

Ф = Фі +

ф 2 +

Фзї

s = sx + s

2 + s3.

(17.4)

За начало отсчета углов ф и s примем стопорное положение, в ко­ тором выступ С кольца 2 упирается в выступ А гайки 4 (рис. 17.3, а) .

 

Рис. 17.2

 

После поворота

винта 1 в

направлении

стрелки k' на угол

ф х = 2я . — (В + а)

выступ

кольца 2

займет положение С

(рис. 17.3, а). При дальнейшем вращении винта выступ кольца 2 окажется над выступом А гайки. Заклинивание выступов будет

исключено, если при повороте винта

на

угол ф 1 гайка успеет

переместиться на величину sx =

b,

где

b — высота выступов.

После поворота винта / на угол ф х

= 2

я — (6 - f а) и перемещения

гайки на величину sx = b между торцами выступов кольца 2 и гайки 4 (между плоскостями П1 и Я 3 ) должен появиться зазор As.

Представим теперь,

что после поворота винта на угол ц>г

винту сообщается

поворот на угол ф 2 , которому

соответствует

перемещение гайки

на

величину

 

 

s2

= L — В — 2As.

(17.5)

После перемещения

гайки

на величину

 

 

st +

s2 =

L — В — 2As + Ь

(17.6)


она из начального (стопорного) положения переместится в по­ ложение, изображенное на рис. 17.1 пунктиром. Между торце­ выми плоскостями выступов гайки 4 и кольца 3 появится зазор As (рис. 17.3, б). Такое положение гайки можно назвать пред-

Рис. 17.3

 

стопорным. Стопорное положение механизма наступит

после

того, как винту 1 будет сообщен поворот на угол ср3 = срх

и гайка

переместится на величину s3 Ъ. Очевидно, что после поворота винта на угол ср = срх + ср2 + Фз выступ кольца 3 должен занять положение D". Дальнейшее вращение винта станет невозможным,

•так как выступ D" упрется в выступ Е гайки (рис. 17.3, б). В пред-

стопорном

положении,

которому соответствует

поворот

винта

на угол

ф х

- f ф 2 , выступ

кольца 3 занимает

положение D'

(рис. 17.3,

б).

 

 

 

 

 

 

 

Перейдем

к

расчету

конструктивных

параметров ограничи­

теля. Угловые

размеры

а и

В выступов

гайки 4

и колец

2 и 3

могут быть назначены из конструктивных соображений. Высота b

выступов

определяется

уравнением

 

 

 

Ь = РФ1 = РФ3 =

р [ 2 л - ( а +

В)] =

/ г ( і - ' ^ і Р ) .

(17.7)

При

проектировании

ограничителя

нужно обеспечить

опре­

деленное взаимное расположение выступов колец 2, 3 и гайки 4. Примем, что угловые размеры, определяющие выступы А и Е гайки, являются одинаковыми (рис. 17.3, в). Определим, как

должны быть расположены выступы колец 2 и

3, считая

заданным

значение

ц + с)

оборотов

винта.

 

Пусть

в

первом

стопорном

положении

выступ

кольца 2 занимает

положение С (рис. 17.3, а),

а выступ

кольца

3—положение

D

(рис.

17.3,6). Положение

выступа

D

по отношению к

выступу А определяется

углом б.

Во втором стопорном положении выступ кольца 3 занимает во­

зложение

D"

(рис. 17.3,

б). Переход

от положения

D и D" про­

исходит

после

поворота

винта

/ на

угол ф, определяемый выра­

жением

(17.2). Основываясь на построениях рис. 17.3, б,

получим

 

 

 

 

б — а

= 2яс.

 

 

(17.8)

Отсюда следует:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б =

2я (1 с) — а.

 

 

(17.9)

Если при переходе от одного стопорного положения к другому

•винт 1 совершает целое

число

оборотов (с =

0), то

б =

а .

Д л я

определения

размера

L

ограничителя (рис. 17.1) нужно

воспользоваться

выражениями

(17.1)—(17.3),

из которых

следует

 

 

 

L =

(лц + с) h + В — 2 (6 — As).

 

(17.10)

Значения

п ц

и

с являются

заданными;

Ь определяется из

-уравнения (17.7). Параметры В и h выбираются из конструктивных соображений; величина As назначается.

 

 

17.3. О Г Р А Н И Ч И Т Е Л Ь

В Р А Щ Е Н И Я

 

 

С КУЛАЧКОВЫМИ

ШАЙБАМИ

 

 

Конструкция рассматриваемого

ограничителя

представлена

«а

рис.

17.4. При

вращении

валика ограничителя

приводится

в движение жестко

связанный

с ним поводок / . Своим выступом

доводок

/ приводит в движение крайнюю левую кулачковую шай-

(бу

/ и т. д., пока

щайба номера k

не упрется своим выступом


в выступ упорного кольца / / , жестко связанного с корпусом при­ бора. После этого вращение валика в рассматриваемом направле­ нии становится невозможным.

Найдем зависимость, связывающую угол поворота вала огра­

ничителя

при переходе от одного стопорного положения к другому,

с числом

кулачковых шайб и их угловыми размерами. Угол по­

ворота

срп поводка

/ и

угол поворота

cp<J> (і — 1, 2,

. . ., k— 1)

кулачковой шайбы

выражаются зависимостью

(рис.

17.5)

 

% = ^

=

2л-2?>

(i=l,

2, . . . .

k-iy.

(17.11)

Угол поворота последней шайбы номера k (рис. 17.6) опреде­

лится

так:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ф(*) =

2я — р — а.

 

(17.12)

Угол поворота валика ограничителя при переходе от одного стопорного положения к другому найдется как сумма углов по­ ворота поводка / и всех шайб:

 

Ф = 2ял = Ф п

+ *2 Ф<^> + <р£>,

 

(17.13)

 

 

 

і

 

 

 

 

где п — число оборотов

(целое

или дробное),

на

которое

рассчи­

тывается ограничитель.

 

 

 

 

 

 

На основании

выражений

(17.13),

(17.11)

и

(17.12)

по учим

Ф =

2лп =

k (2я — 2р) +

2п (Р +

а).

(17.14)

Для определения расчетного числа k шайб нужно восполь­ зоваться зависимостью

t _ ( . - 0 » + - + l>.

( 1 7 . , 5 ,

При использовании формулы (17.15) целесообразно сначала принять а = р, определить k, округлить его до ближайшего целого числа и затем уточнить значение угла а. Окончательное значение а принимается несколько больше расчетного для при­ гонки при сборке, чтобы строже выдержать назначенное значение ф.

Обычно ограничитель вращения с кулачковыми шайбами ис­ пользуется при n m a x ^ 20. При большем значении числа оборо­ тов п во избежание перекоса шайб используются распределитель­ ные втулки, которыми кулачковые шайбы делятся на пакеты [62]. Привод ограничителя вращения от мальтийского механизма позво­ ляет значительно увеличить число оборотов п до стопорения без заметного увеличения габаритов. Отдельные детали ограничите­ лей вращения рассмотренного типа нормализованы и их конструк тивные данные сведены в таблицы [62, 113].



17.4. З У Б Ч А Т О - К У Л А Ч К О В Ы Й ОГРАНИЧИТЕЛЬ В Р А Щ Е Н И Я

Принцип устройства. Зубчато-кулачковый ограничитель со­

стоит

из колес /

и 2, на

которых

жестко

укреплены кулачки dt

и dt

(рис. 17.7).

Число

зубцов

 

колеса

zt

> z2

и

передаточное

отношение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

42

"h

_

.£2.

J

 

 

(17.16)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(колесо 2 вращается быстрее колеса / ) . Кулачки

d x

и d 2 установ­

лены на окружностях равного радиуса R, определяемого из урав­

нения

(рис. 17.8)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/? = • 2 cos б

 

4 cos б

 

 

 

где т — модуль

зубцов;

zY и г 2

— числа

зубцов.

 

Рис. 17.7

Обычно выбирают угол б = 20ч-30°. Угловые размеры ух и у2, кулачков определяются из формул, приводимых ниже. Во избежа­ ние возможных недоразумений отметим, что радиус R окружности

выступов кулачков dx и d%

и радиус rHi

=

тг.

= 1,2) началь­

 

н і

 

2

 

ной окружности колеса (зацепление некорригированное) не совпа­

дают друг с другом. В момент стопорения

механизма кулачки

d 4

и dx

занимают

соответственно положения

/ и а (рис. 17.8,

а).,

Механизм будет выведен из стопорного

положения, если

колеса І

и 2 привести во вращение в направлении

стрелок kx и кг.

Новое

стопорное положение наступит после того, как кулачок

d 2

займет

положение / / / ,

а кулачок dx

— положение

Ь (рис. 17.8, б). Для

этого колесу

/

понадобится

совершить

поворот на угол

 

 

 

 

 

 

Ф і

= 2ял! = 2л (Лц!

+

сх),

 

(17.18)

где

п ц 1

и с х

— целое

число

оборотов

и

дробная часть

 

оборота

колеса

/ (сх < 1). Положение / / кулачка d2

(рис. 17.8, а) является

промежуточным

между

положениями /

и / / / и отвечает

повороту