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
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 |
(я 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 |
|||||||||
|
|
|
|
2я — 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 = |
2я — 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. |
(і = 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 |