Файл: Кожевников С.Н. Теория механизмов и машин учеб. пособие для студентов вузов.pdf

установки ведомого звена 5 относительно стойки /. Чтобы предста­ вить себе работу механизма, каждую из винтовых нарезок можно заменить разверткой, тогда винтовой механизм может быть заменен эквивалентным клиновым механизмом. Вращение рукоятки 4 гру­ бой установки заменяется при этом поступательным движением клина 4, а точной установки — движением клина 2, воздействую­ щих на промежуточный двойной клин 3. Углы подъема винтовых нарезок а2 3 , аа1 и аз г , должны быть подобраны так, чтобы самотор­ можение отсутствовало.

Для уменьшения трения на винтовой нарезке применяют различ­ ного вида шарпко-винтовые механизмы. При вращении гайки (рис.51)

Возврат шариков осуществляется по обводному каналу 2. Для устранения зазора гайка сделана из двух, стянутых болтами 4, половин 5, имеющих каждая свой обводной канал 2.

Комбинированные механизмы. Более широкие возможности в смысле воспроизведения законов движения ведомых звеньев по сравнению с чисто рычажными, зубчатыми или другими механизмами'дают так называемые комбинированные механизмы, в которых сочетаются рычажные, зубчатые, кулачковые и другие механизмы в различных комбинациях.

На рис. 52 изображен зубчато-рычажный механизм, в котором на шатуне ВС шарнирного четырехзвенннка ABCD закреплены зуб­ чатые колеса 2 и 4, зацепляющиеся с колесами / и 3.

В механизме перемещения каретки (рис. 53) при вращении вала 2 червячное колесо 5, смонтированное в корпусе каретки /, вращается при зацеплении с червяком на валу 2. Под действием тяги 4, шарнирно укрепленной на корпусе 3 и червячном колесе, каретка / относительно вала 2 совершает возвратно-поступательное движе­ ние.

При помощи кулачково-планетарного механизма (рис. 54) можно получить самые разнообразные законы движения ведомого звена

26

Рис. 50. Соосныіі винтовой механизм

27

В плаиетарно-мальтинском механизме (рис. 55) движение сооб­ щается водилу /, па котором смонтированы оси вращения зацепля­ ющихся друг с другом планетных колес 6 и 5. Первое из них зацеп­ ляется с неподвижным колесом 7, удерживаемым поводком, а на оси второго укреплен кривошип 3 с роликом 2, входящим в паз мальтийского креста 4. В механизме рассматриваемого типа могут быть получены более низкие угловая скорость и угловое ускорение ведомого звена по сразненпю с обычным мальтийским механизмом.

Комбинированные механизмы могут быть построены и в других сочетаниях однородных механизмов.

Механизмы переменной структуры. Среди используемых в ра­ бочих машинах исполнительных механизмов можно отметить до­ вольно широкий класс механизмов переменной структуры. Эти механизмы могут быть как «чистые», т. е. рычажные, зубчатые и др., так и комбинированные.

Механизмы переменной структуры применяют, если необходимо: предохранить звенья механизмов от случайных перегрузок; осу­ ществить требуемые перемещения ведомых звеньев в зависимости от наличия или отсутствия полезных нагрузок (например, быстрое перемещение при отсутствии нагрузки и медленное — после прило­ жения нагрузки); изменить скорость или направление движения ведомого звена механизма без остановки двигателя и во многих других случаях.

28

Примером механизма, изменяющего свою структуру при пере­ грузке, является зажимной механизм горизонтально-ковочной ма­ шины (рис. 56). При остановке ползуна и продолжающемся движе­ нии зубчатого колеса кривошнпно-ползунный механизм обращается в четырехзвеннып механизм. Происходит это вследствие того, что звенья 1 и 5 составного шатуна поворачиваются одно относительно другого при сжатии пружины 4 в процессе перемещения звеньев /,

2, 3.

В механизме ножниц (рис. 57) с плавающим эксцентриковым валом структура изменяется при изменении нагрузки на звенья. В первую фазу эксцентриковый вал 2 вращается вокруг шейки А. Так как AB = СВ и ED — DO, то верхний нож / и прижим 3

движется вверх. Зажатый между ножами металл разрезается без передачи усилий на рольганг (рис. 57, б).

I

Рис. 56. Зажимной механизм

29

Рис. 58. Планетарная коробка скоростей

В качестве примера механизма переменной структуры рассмот­ рим еще планетарную коробку скоростей (рис. 58), в которой ско­ рость ведомого вала / / изменяется тремя ленточными тормозами 7\, Тг и Т3 и дисковой муфтой 1. При включении муфты / вся передача блокируется и колеса не имеют относительного вращения. Валы / и / / соединяются напрямую. При включении тормоза Т» останавли­ вается корпус 3 коробки и передача движения осуществляется коле­ сами Z.J, г3 і zx и z-0 с неподвижными осями. При включении тормоза 7\ или Т3, связанного с колесами z„ пли г2 , механизм работает как пла­ нетарный. Таким образом, при постоянном зацеплении колес изме­ нение режима работы коробки осуществляется тормозами.

Механизмы с заданным относительным движением звеньев. В ма­ шиностроении широко используют механизмы, в которых задано не движение какого-либо звена относительно неподвижной стойки, а относительное движение подвижных звеньев.

Вследствие того, что методы их исследования отличаются от ме­ тодов исследования рычажных механизмов, их целесообразно выде­ лить в отдельную группу.

На рис. 59 показана схема механизма вентилятора, в котором электрический двигатель смонтирован на подвижном коромысле / двухкоромыслового механизма ОАВС. Передача непрерывного вра­ щения к шатуну 2 осуществляется через червячную передачу, чер­ вячное колесо 4 которой сидит на одном валу с шатуном 2. Таким образом, при вращении ротора двигателя лопасти вентилятора вра-

30

кривошипу 9 относительно корпуса 2. При вращении по часовой стрелке кривошипа 9, связанного шатуном 4 с рейкой 6, корпус 2 движется влево. Кроме того, при отводе корпуса 2 пальцем на кри­ вошипе 9 поворачивается мальтийский крест 3, связанный с ре­ вольверной головкой.

На рис. 61 изображена одна из возможных схем механизма уби­ рающегося самолетного шасйг. К коромыслу 2 и стержню 3 аморти­ зационного устройства шарнирно присоединены цилиндр / и шток гидразлического силового устройства. Буквы на конструктивной

Рис. 60. Механизм поворота револьверной головки

31

(рис. 61, о) и структурной (рис. 61, б) схемах показывают аналогич­ ные шарниры.

Уборка и выпуск шасси происходят при движении поршня в ци­ линдре, скорость которого зависит от расхода жидкости.

Механизм с переменной структурой и заданным относительным движением использован в механизме перемещения шагающего эк­ скаватора (рис. 62). На схеме рис. 62, а показана фаза переноса лыжи 5, подвешенной на шатуне 2, в направлении движения экскаватора при помощи шарнирного четырехзвенпого механизма (звенья 1, 2, 3 и 4) с неподвижным корпусом экскаватора в качестве стойки, а на схеме рис. 62, б — положение звеньев в начале пере­ мещения экскаватора, когда лыжа коснулась грунта, т. е. положе­ ние, в котором происходит изменение структуры механизма. Рас­

обычно подразумевают совокупность поступательного или враща­ тельного механизмов, источника, нагнетающего рабочую жидкость (насос, гидравлический аккумулятор), управляющей и регулирую­ щей аппаратуры. Гидравлические механизмы, в которых движение ведомых звеньев зависит от расхода жидкости в рабочем простран­ стве, называются объемными. В практике используют также гид­ родинамические передачи (механизмы), движение ведомых звеньев которых зависит от воздействия на них гидродинамических давле­ ний потока жидкости.

На рис. 63 изображена схема" простейшего гидравлического механизма объемного типа, в котором рабочая жидкость нагне­ тается насосом /. •Если управляющий золотник 2 перекрывает ка­ налы, через которые жидкость поступает или сливается из полостей цилиндра 3, то поршень 4 неподвижен. При смещении золотника 2 влево жидкость, поступающая в левую полость цилиндра, заставит поршень перемещаться вправо, и наоборот. На схеме 5 — предо­ хранительный клапан, через который жидкость может переливаться в резервуар.

Пневматические' механизмы. Пневматическими обычно назы­ ваются поршневые или роторные механизмы, в которых движение осуществляется за счет энергии сжатого воздуха (или какого-либо другого газа), т. е. газ (воздух) в этих механизмах используется в качестве энергоносителя. Их используют не только в качестве исполнительных механизмов с индивидуальным двигателем непре­ рывного или эпизодического действия, но и в системах автоматиче­ ского управления и регулирования.

Рассмотрим электропневматический механизм, применяемый в качестве командоаппарата (рис. 64). Отсчет времени в нем осуществ-

32