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

ний; б) имеют большую плавность перемещения (в зубчатых пере­ дачах пересопряжение зубцов сопровождается появлением цикли­ ческих погрешностей); в) позволяют осуществить бесступенчатое изменение передаточного отношения; г) кинематические возмож­ ности некоторых видов фрикционных передач шире, чем зубчатых, что позволяет использовать фрикционные передачи в качестве счетно-решающих устройств; д) перегрузка фрикционных передач приводит к проскальзыванию, но не к поломке. К недостаткам фрикционных передач следует отнести: а) большие нагрузки на валы и опоры, так как усилие прижатия Rn значительно превы­ шает силу трения [см. уравнение (7.1)]; б) возможность наруше­ ния кинематических связей вследствие проскальзывания; в) мень­ шую нагрузочную способность по сравнению с зубчатыми пере­ дачами.

К материалам фрикционных передач предъявляются следую­ щие требования: а) наличие большого коэффициента трения (это позволяет уменьшить силу прижатия Rn); б) незначительное из­ менение формы под действием приложенных сил (большое зна­ чение модуля упругости); в) стойкость против износа. При назна­ чении материалов одновременно всем перечисленным требованиям удовлетворить невозможно, что вынуждает конструктора прибе­ гать к компромиссному решению. Различаются два случая соче­ тания материалов: а) с большой поверхностной твердостью обеих фрикционных поверхностей; б) с большой разностью поверхно­ стной твердости.

этого потерь на нагрев. При этом, однако, нужно обеспечить вы­ сокую чистоту отделки поверхностей трения и точность их формы. При таких материалах передачи могут работать как в масле, так и всухую.

Сочетание стали с пластмассой, текстолитом, кожей, прессо­ ванным асбестом, резиной повышенной твердости, прорезиненной тканью и т. д. позволяет получить большой коэффициент трения и уменьшить шум. Передачи работают всухую. Габариты передачи становятся несколько большими, а к. п. д. ниже, чем в первом случае. В ряде случаев из неметаллического материала выпол­ няется только ободок одного из двух подвижных звеньев фрик­ ционной передачи.

Значения наибольших коэффициентов трения / 0 должны быть определены в результате экспериментов, лучше всего на натур­ ных образцах.

7.2.ФРИКЦИОННЫЕ МЕХАНИЗМЫ

СПОСТОЯННЫМ ПЕРЕДАТОЧНЫМ ОТНОШЕНИЕМ

звеньев и стойки. Планетарные фрикционные механизмы будут рассмотрены в п. 10.7. На рис. 7.1, а и 7.1, б представлены схемы фрикционных механизмов, используемых для передачи враща­ тельного движения между параллельными и пересекающимися

а)

Рис. 7.1

осями. Передаточное отношение в указанных механизмах опре­ деляется при отсутствии проскальзывания следующими выра­ жениями:

конусов.

Прижатие поверхностей трения в фрикционной передаче с ци­ линдрическими дисками может быть осуществлено различными способами: а) установкой одного из дисков на подвижном ры­

ков 3 и 3' (рис. 7.2,6), соединенных пружиной (при такой конструк­ ции отпадает необходимость в точном соблюдении расстояния между дисками / и 2); г) осевым поджатием (рис. 7.2, в).

Представленные на рис. 7.1, а и 7.2 фрикционные механизмы используются в качестве механизмов настройки в радиоаппаратуре [126, 108].

Рис. 7.2

7.3.ПРИМЕНЕНИЕ Ф Р И К Ц И О Н Н Ы Х МЕХАНИЗМОВ

ВКАЧЕСТВЕ СЧЕТНО - РЕШАЮЩИХ У С Т Р О Й С Т В [601

Дисковые фрикционы. На рис. 7.3, а представлен дисковый фрикцион с роликом, а на рис. 7.3, б, в изображены дисковые фрикционы с одним и двумя шариками. Прижатие ролика и ша­ риков к диску осуществляется посредством пружины. Положе­ ние ролика (шариков) по отношению к центру диска определяется величиной р, которой при работе механизма можно придавать раз­ личные значения. Применение двух шариков (рис. 7.3, в) позво­

ляет устранить трение скольжения, возникающее при переме­ щении по неподвижному диску ролика (шарика, если применяется один шарик).

При отсутствии проскальзывания окружные скорости ролика 2 и диска / в точке их контакта равны по величине и направлению. Из этого следует, что угловые скорости звеньев 1 и 2 связаны соотношением

цией от р. Придавая р различные значения, можно изменять уг­ ловую скорость вращения ролика 2, даже если угловая скорость сох вращения диска будет оставаться постоянной. Зависимость (7.4) справедлива и для фрикционных механизмов с одним и двумя шариками. В этом случае со2 — угловая скорость валика 2, при­ водимого во вращение от диска / посредством одного или двух шариков; величина радиуса шариков на соотношении между угловыми скоростями ю 3 и сох не сказывается,-

Зависимость со2 (р) при а>1 — const теоретически является линейной, однако вследствие проскальзывания линейный ха­ рактер функции со2 (р) нарушается, что особенно сказывается при малых значениях р. При значении р, близком нулю, появляется зона застоя (прекращается вращение звена 2).

При использовании фрикционного механизма в качестве диф­ ференцирующего независимая переменная и вводится поворотом диска / , а дифференцируемая функция 0 (и) подается на вал со стрелкой 4 (рис. 7.4, а).

5)

Рис. 7.4

Изменяя значение р, можно управлять величиной угловой скорости стрелки 3. Равенство значений со3 и со4 достигается не­ прерывным совмещением стрелок 3 и 4. При равенстве угловых

При использовании фрикционного механизма в качестве тахо­ метра диск / должен вращаться с постоянной угловой скоростью, а угол поворота стрелки <р4 должен быть прямо пропорционален функции 0 (t). Если при работе механизма производится непрерыв­ ное совмещение стрелок 3 и 4 изменением р, мгновенное значе­

Совмещение двух подвижных стрелок связано с определенными трудностями. Схема, изображенная на рис. 7.4, б, основана на применении дифференциала, которому передаются вращения от вала 2 со стрелкой 5 и от вала со стрелкой 4. При равенстве уг­ ловых скоростей со3 и ю4 выходное звено дифференциала остается неподвижным и установленное на механизме значение р опреде­ ляет текущее значение производной дифференцируемой функции. Выходное звено дифференциала будет приведено в движение,

движным. При использовании следящей системы определение 0' (и) может быть выполнено автоматически без участия оператора.

Рассмотрим теперь, как используется дисковый фрикцион в качестве интегрирующего механизма. На диск / подается не­ зависимое переменное и, а на винт, перемещающий шарик, по­

Элементарный угол поворота стрелки 3 и вала 2 определится