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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 452

Скачиваний: 3

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

Рис. 13.4. Храповой механизм с

Рис. 13.5.

Храповой механизм с внут

кулачковым приводом

реиними клинойыми собачками

Собачки храповых механизмов

могут

быть различной формы,

а храповые колеса могут иметь зубья на внешней или внутренней поверхности цилиндра.

На рис. 13.5 показано храповое колесо с внутренним зацепле­ нием, в котором собачки 3 клиновидной формы свободно вложены между втулкой / и колесом 2. При вращении колеса 2 по часовой стрелке собачки захватываются зубьями колеса, при обратном дви­ жении зацепление отсутствует.

Величина хода храпового колеса зависит от числа зубьев, по "которым перескакивает собачка при обратном ходе. Очевидно, что минимальный ход храпового колеса соответствует одному шагу, а изменение величины хода будет ступенчатым. В тех случаях, когда требуется плавное изменение хода ведомого звена, применяют фрикционные собачки, заклинивающиеся между ведомым звеном и ведущим коромыслом (рис. 13.61. Для этой же цели могут быть использованы так называемые муфты свободного хода или, иначе, автологи (рис. 13.7). Если ведущей является внешняя втулка 1, то при вращении по часовой стрелке ролики между втулками за­ клиниваются и втулка 2 вращается. При движении втулки / в об­ ратном направлении, втулка 2 неподвижна. Если сообщить втулке

Рис. 13.6. Храповой механизм с

Рис. 13.7.

Храповой ро­

фрикционной собачкой

ликовый

механизм

1 качателы-юе движение, то втулка 2 получит движение в одном направлении с остановками.

Храповые механизмы не могут быть использованы в быстро­ ходных машинах, особенно когда движение с остановками должно сообщаться валам со значительными массами вследствие имеющих место в начале и конце фазы движения ударов.

§13.3. НЕПОЛНЫЕ ЗУБЧАТЫЕ КОЛЕСА

Внеполных зубчатых колесах вращение ведомого звена, имею­ щего зубья по всей окружности, будет происходить в пределах

некоторого угла ô2 , соответствующего зацеплению его с ведущим зубчатым колесом, имеющим зубья не на всей окружности. Если ведущее колесо имеет один зуб, то ведомое колесо 2 повернется на

угол 8., = — . При наличии на неполном зубчатом колесе гх зубьев угол ô2 поворота ведомого колеса увеличивается в соответствующее число раз. На рис. 13.8 приведен механизм неполных зубчатых колес, в котором ведомое колесо z2 делает полный оборот за одни оборот ведущего колеса zx с последующей остановкой. Число зубьев сектора на ободе ведущего колеса равно числу зубьев ведомого колеса, но радиусы начальных окружностей отличаются один от другого. Для фиксации ведомого колеса в положении остановки предусмотрены запирающие дуги — выпуклая а на ведущем колесе, описанная из центра 0Х вращения, и вогнутая b на ведомом колесе.

 

При наличии на ведущем ко­

 

лесе одного зуба угол поворота

 

ведомого колеса зависит от сте­

 

пени

перекрытия.

Действительно,

 

если

 

задано,

то

угол поворота

 

ведомого колеса может быть опре­

 

делен

из

отношения

 

 

 

 

ч

 

 

 

 

 

или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о2

=

^ Ч .

(13.1)

 

Таким образом, для того чтобы

 

ведомое

колесо

повернулось на

 

один зуб, es должно быть равно 1.

 

Если на секторе имеется более

 

одного зуба и необходимо повер-

Рис. 13.8. Неполные зубчатые ко-

Н У Т Ь

колесо

на

такое

же число

леса

зубьев,

очевидно,

 

необходимо,

326


чтобы последняя пара зацепляющихся зубьев имела степень пере­ крытия es = 1. Это можно осуществить, укорачивая головку по­ следнего зуба на секторе до соответствующей величины. При эвольвентном профиле зубьев длина рабочей части ЦЫ2 линии зацепле­ ния последней пары зацепляющихся зубьев может быть определена из уравнения

ЦЦ = ests cos as = ts cos as.

Время Г д движения и время Тп покоя в секундах ведомого колеса г2 при Zj зубьях на ведущем колесе могут быть найдены из равенств

 

 

 

 

30

 

С02

CÜJ

 

ппх

 

 

 

2 я —fij

 

где ô\

угол поворота

ведущего колеса, в пределах которого

гх

ведомому колесу

сообщается

движение;

— радиус начальной окружности.

В применении к механизму (рис. 13.9), осуществляющему

течение одного оборота ведущего колеса одну остановку,

Отсюда нетрудно получить

 

 

 

 

Т

2пгх

(13.2)

 

 

1 п

 

 

 

 

 

 

 

т = 1

2лг,

(13.3)

Механизм работает с ударами, если к моменту начала зацеп­ ления зубьев ведомое колесо неподвижно. Удар будет иметь место также в момент выхода из зацепления последней пары зацепляющихся зубьев, т. е. в момент фиксации положения ве­ домого колеса дугами.

Работу неполных зубчатых колес можно сделать безударной, если ведомому

Рис. 13.9. Неполные безударные зубчатые

Р и с 13.10. Звездчатый ме­

колеса

ханизм

327


колесу в начале и конце движения сообщать вращение при по­ мощи перекатывающихся рычагов cud (рис. 13.8), очертание которых' соответствует центроидам некруглых зубчатых колес. Задаваясь углом поворота ведущего и ведомого колес, в пределах

которых

угловая

скорость

ведомого

колеса возрастет от нуля до

постоянного значения

2 ,

а также

законом

изменения передаточ­

ного отношения

в эти переходные фазы

 

 

 

 

 

«і ~

Р02

'

 

можно отыскать

профили

перекатывающихся

рычагов с и d как

центроид

некруглых

зубчатых

колес. Удара,

очевидно, не будет,

если в начальный и конечный моменты движения полюс зацепления Р совпадет с точкой Oj.

На рис. 13.9 показаны неполные зубчатые колеса с центроидами, обеспечивающими отсутствие ударов в начале и конце движения.

Неполные зубчатые колеса могут иметь профили зубьев, отличные от эвольвентных. На рис. 13.10 приведена схема неполных зубчатых колес с зубьями на ведущем колесе в виде цевок, известных под названием звездчатого механизма. Ведомое колесо имеет различные Бремена движения и покоя.

§ 13.4. МАЛЬТИЙСКИЕ МЕХАНИЗМЫ

Кинематически мальтийский механизм является частью кулис­ ного механизма с качающейся кулисой. В зависимости ог того, какая из частей, на которые делится центром пальца кулиса при

крайнем ее положении, использована, получается мальтийский механизм с внешним (рис. 13.11) или внутренним (рис. 13.12) зацеплением.

При вращении с постоянной угло­ вой скоростью кривошипа, снабжен-

Рис.

13.11. Мальтий­

Рис. 13.12. Мальтийский ме­

ский

механизм внеш­

ханизм внутреннего зацеп­

него зацепления

ления

323


ного пальцем, входящим в паз креста, последний вращается неравномерно. Палец входит в паз и выходит из него в поло­ жениях, когда средняя линия паза касается траектории центра пальца. Наибольшая скорость креста соответствует расположению центра пальца на линии центров креста и кривошипа. После выхода пальца из паза крест останавливается и его положение фиксируется запирающими дугами или каким-либо другим способом, что необ­ ходимо для того, чтобы средняя линия паза- располагалась по каса­ тельной к траектории центра пальца кривошипа в момент его входа в паз, во избежание ударов.

Различные соотношения между временем движения и покоя могут быть получены соответствующим выбором параметров маль­ тийского механизма, т . е . в зависимости от числа пальцев на на­ чальном звене • и их относительного расположения, а также от числа пазов креста.

При равномерном расположении пазов мальтийский механизм принято называть однородным, а при неравномерном (когда углы между средними линиями их неодинаковы) — неоднородными.

Если число пазов креста однородного мальтийского механизма внешнего зацепления k, то угол поворота креста в течение одного

оборота начального звена 2ß = -^-.

Ось паза при безударном входе пальца в паз касается окруж­ ности кривошипа, поэтому угол 2а поворота кривошипа, соответ­ ствующий движению креста,

 

 

2a = n - 2 ß =

n ( l ( 1 3 . 4 )

Угол

поворота

кривошипа,

соответствующий

покою

креста,

 

 

2 л - 2 а

=

л ( і

 

 

 

 

-

(13.5)

Если

Т — время

одного оборота креста,

Тд

и Тп

— время дви­

жения и покоя креста,

то

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пли

 

 

Т =

 

ТАП

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- ^ - + ^ - = 1 .

 

 

 

 

(13.6)

Так как время каждой из фаз пропорционально соответствую­

щему углу поворота

кривошипа,

то

 

 

 

 

 

 

 

 

Г д

_

2 а

 

 

2

\

 

 

*_1

 

 

 

 

_

"

j 1

 

k)

L

 

(13 7)

 

Г ~ ~ ~

2 л

 

2 л

 

~ 2

к

 

 

И

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2 л - 2 а

 

 

 

 

1 . 1

 

 

 

 

 

ЛѴ+кІ

 

 

 

 

 

 

2 л

 

 

2 л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 2 9