ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 107
Скачиваний: 0
ü) V
где cp— угол поворота вращающейся точки, град (рад); іо — угловая скорость, град/сек (рад/сек); і ■— время, сек.
Угловая скорость точек вращающегося тела не зависит от рас стояния их от оси вращения.
Угловую скорость также измеряют числом оборотов в секунду или мунуту и обозначают буквой п. Зная линейную скорость ѵ (м/сек) точки на поверхности вращающегося тела диаметром D (мм), можно определить число оборотов в минуту
ѣ = |
у • 1000 • 60 |
об!мин. |
|
TiD |
|
И наоборот, зная число оборотов в минуту и диаметр вращающе гося тела, можно найти линейную скорость точки
V =
Очень часто в шлифовальных станках используют возвратно поступательное движение, при котором траектория любой движу щейся точки представляет собой прямую линию, причем направ ление движения непрерывно меняется на 180°.
Скорость движения стола шлифовального станка обычно изме ряют в мм/мин.
Рассмотренные виды вращательного и поступательного движе ния являются только частными случаями движения тела. Исследо вание многообразных форм движения является предметом раздела технической механики, называемого кинематикой.
§ 5. РАБОТА. МОЩНОСТЬ
Чтобы переместить груз по горизонтальной плоскости, нужно приложить усилие для преодоления силы трения.
Допустим, что величина прилагаемой силы равна Р, а путь, ко торый груз прошел под действием этой силы, равен S, тогда произ ведение P ’S будет количеством работы W, затраченной на переме щение данного груза. За единицу работы принят 1 кгс- м, т. е. рабо та, производимая силой 1 кгс на пути в 1 м. В СИ работа измеряет ся в джоулях (дж), 1 джоуль = 1 н- 1 м.
Чтобы оценить эффективность источника энергии, определяют работу, которую он выполняет за одну секунду, т. е. его мощность. Единицей мощности является кгс-м/сек. Часто мощность измеряют ■более крупной единицей — киловаттом (кет), равным 102 кгс-м/сек.
За единицу мощности в СИ принят ватт, 1 дж - 1 сек = |
вт. |
В каждой машине работа движущей силы (И7дВ) |
тратится на |
преодоление полезных сопротивлений (например, сопротивления металла резанию) и вредных (например, сопротивления трению). Если обозначить работу, затрачиваемую на преодоление полезно-
,86
го сопротивления, через №ПОл, а вредного сопротивления через WBр„ то очевидно
W „ = W aon + WBp.
Разделив обе части этого равенства на ІКДВ, получим
Е д в |
_ ^ п о л |
- |
^ Д В |
^ д в |
|
Отношение IF L показывает, какая доля потребляемой энергии ^дв
используется по назначению, ее называют коэффициентом полезно го действия (к. п.д.). Так как вредные сопротивления всегда имеют ся в механизмах, то к. п.д. любой машины всегда меньше единицы.
§ 6. ВИДЫ ПЕРЕДАЧ
Передача движения от одного механизма или узла к другому осуществляется механическими, гидравлическими, электрическими,
пневматическими |
и |
смешанными |
|
|
||
приводами. |
|
|
|
|
|
|
Вращательное |
движение |
пере |
|
|
||
дается на валы. |
Валы включаются |
|
|
|||
во вращение |
при помощи муфт. На |
|
|
|||
валах устанавливаются шкивы, зуб |
|
|
||||
чатые колеса, |
червячные |
колеса, |
|
|
||
червяки, звездочки. |
Крутящий мо |
|
|
|||
мент передается |
на вал и с вала — |
|
|
|||
на указанные |
детали |
при ПОМОЩИ |
Рис59. Четырехшлицевой вал с |
|||
шпонок, шлипев и другими способа- |
блоком зубчатых колес |
|||||
ми. Передвижные |
зубчатые |
блоки |
|
на шлицевую часть |
||
и сцепные муфты чаще всего устанавливают |
||||||
вала (рис. 59). |
|
|
|
|
|
|
Валы, передающие значительные крутящие |
моменты, обычно |
монтируются на подшипниках качения, тихоходные и малонагру женные — в бронзовых или чугунных втулках.
Выбор марки стали для изготовления валов зависит от величи ны его максимальной нагрузки. Для средненагруженных валов при меняют сталь 40. Диаметр вала рассчитывается по формуле
в - 1 0 Ѵ т - -
где N — передаваемая мощность, л. с.\ п — число оборотов вала в минуту.
Оси в отличие от валов не воспринимают крутящие моменты, а служат только для поддержания деталей. Примером осей являют ся пальцы, на которые надеваются промежуточные зубчатые коле са в механизмах реверсирования.
щ ш т .
|
Н? C——Z7J : |
і |
І |
Рис. 60. Муфты:
а — постоянная, б - кулачковая, в — фрикционная, |
г — предохранитель- |
паи со шпилькой, д — пружинно-шариковая. |
е — обгонная |
Муфты служат для соединения валов между собой, а также ва лов со смонтированными на них деталями. Для соединения валов, которые во время работы не разделяются, применяются постоянные муфты. На рис. 60, а показана постоянная муфта, соединяющая два соосно установленных вала.
Если монтаж соединяемых валов ведется без соблюдения их строгой соосности, то в этом случае используют упругие муфты. В металлорежущих станках чаще всего валы соединяют сцепными муфтами — кулачковыми (рис. 60, б) и зубчатыми, допускающими периодическое соединение и разъединение валов. В качестве сцеп ных муфт часто используются соответственно обработанные торцы соединяемых зубчатых колес.
Недостатком зубчатых и кулачковых муфт является невозмож ность включения их на ходу. В тех случаях, когда необходимо вклю чать передачу на ходу, применяют фрикционные муфты (рис. 60, в). Вращение полумуфт осуществляется за счет трения конусов / и 2.
Чтобы не сломался вал или другая деталь при перегрузке меха низма станка, на ведущем валу этого механизма ставится предо хранительная муфта. На рис. 60, г показана такая муфта со шпиль кой. Диаметры шпильки 1 рассчитывают так, чтобы при превыше нии предельно допустимого крутящего момента шпилька срезалась.
На рис. 60, д представлена пружинно-шариковая предохрани тельная муфта (в разомкнутом состоянии), которая автоматиче ски восстанавливает нарушенное соединение валов, когда переда ваемый крутящий момент снижается до установленного предела.
В механизмах ускоренной подачи при холостых ходах приме няются муфты обгона (рис. 60, е). Вал 7 муфты жестко связан с корпусом муфты 6. При рабочей подаче происходит заклинивание трех роликов 4, которые перемещаются подпружиненными плунже рами 5, и втулка 3, посаженная на вал 2, начинает вращаться, ув лекая за собой вал. Если вал 2 от другого привода начнет вращать ся в ту же сторону с большей скоростью, то ролики расклинивают ся и валы будут вращаться независимо.
Механические передачи. К механическим передачам относят ре менную, фрикционную, цепную, зубчатую, винтовую, реечную, ро ликовую, червячную.
Р е м е н н а я п е р е д а ч а служит для сообщения вращатель ного движения от одного вала к другому при значительных расстоя ниях между валами. На валах закрепляются шкивы, между кото рыми натягивают гибкую ленту — ремень. Ремень может быть плос ким и клиновидным, сшитым и бесшовным. При вращении шкива А (рис. 61) за счет силы трения между шкивом и ремнем начинает двигаться ремень. Ремень заставляет вращаться шкив Б силой тре ния, возникающей между ремнем и шкивом Б. Шкив А, передаю щий движение, называют ведущим, а шкив Б, получающий движе ние, — ведомым.
Шкивы с валами могут вращаться в одну сторону—прямая пере дача (рис. 61, а) или в разные стороны — перекрестная передача
89
(рис. 61, б). В плоскоременных передачах шкивы имеют цилиндри ческую или немного выпуклую поверхность. Плоские ремни бывают кожаными, прорезиненными и текстильными.
I
Рис. 61. Ременная передача:
а — плоская прямая, б — плоская перекрестная, в — клиновидная
В последнее время широко применяют передачи с ремнями, имеющими в сечении клиновидную трапецеидальную форму (рис. 61, в). Такую же форму имеют специальные канавки на шки вах. Ремень состоит из нескольких рядов прорезиненной ткани, кор да (толстые специальной крутки нити), резины и обертки из проре зиненной ткани.
Клиновидный ремень имеет большую поверхность соприкосно вения со шкивом, чем плоский, и потому сила трения между рем нем и шкивом значительнее и, следовательно, клиноременная пере дача способна передавать большую мощность, чем плоская.
Клиновые ремни изготовляют по ГОСТ семи различных профи лей и различной длины. Профиль канавок на шкивах должен соот ветствовать профилю ремня.
Достоинства ременных передач в простоте и дешевизне изготов ления шкивов и ремней, в плавности и бесшумности работы, в элас тичности, смягчающей влияние колебания нагрузки. Недостатками ременной передачи являются увеличенная радиальная нагрузка на валы и их опоры, непостоянство скорости вращения шкива вследст вие проскальзывания ремня, нарушение нормальной работы пере дачи при попадании на ремень масла.
Ременная передача в шлифовальных станках используется глав ным образом для сообщения движения от электродвигателя к шпин делю шлифовального круга.
Передаточное отношение, т. е. число, показывающее, во сколько раз изменяются обороты ведущего вала по отношению к ведомому валу для ременной передачи рассчитывают так:
где Пі — число оборотов ведущего вала, сек (мин) ; п2— число оборотов ведомого вала, сек (мин)-,
90
Dy — диаметр ведущего шкива, мм (м); D2— диаметр ведомого шкива, мм (м).
В процессе эксплуатации ремни постепенно вытягиваются и на чинают проскальзывать. Для восстановления натяга ремня сдви гают электродвигатель, чтобы увеличить расстояние между валом двигателя и ведомым валом, либо применить натяжное устройство
с роликом (рис. |
62). Поворачивая |
кронштейн 2 |
|
|
||||||||
с роликом, натягивают ремень. Затем кронштейн |
|
|
||||||||||
закрепляют винтом |
1. |
Если на |
ведомом |
валу |
|
|
||||||
нужно получить несколько различных скоростей, |
|
|
||||||||||
то применяют многоступенчатые шкивы. |
|
ок |
|
|
||||||||
В станках приняты |
следующие |
пределы |
|
|
||||||||
ружных скоростей, передаваемых ремнями: про |
|
|
||||||||||
резиненные сшитые — 25 м/сек, |
кожаные |
сши |
|
|
||||||||
тые — 40 м/сек, |
клиновые — 20—50 м/сек, |
' бес |
|
|
||||||||
шовные хлопчатобумажные слойные — 50 м/сек, |
|
|
||||||||||
шелковые малослойные — 75 м/сек. |
состоит |
из |
|
|
||||||||
Ф р и к ц и о н н а я |
|
п е р е д а ч а |
|
|
||||||||
двух катков (колес), |
прижимаемых друг к другу. |
|
|
|||||||||
При вращении одного из катков приходит в дви |
|
|
||||||||||
жение другой каток, благодаря силе трения, воз |
|
|
||||||||||
никающей на катке. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Фрикционные передачи могут быть с постоян |
Рис. |
62. Натяжное |
||||||||||
ным передаточным отношением, если пренебречь |
||||||||||||
устройство с роли |
||||||||||||
малым проскальзыванием, |
которое |
возможно в |
|
ком |
||||||||
передаче и с переменным передаточным отноше |
|
|
||||||||||
нием. |
|
|
|
бывают при параллельном |
расположе |
|||||||
Постоянные передачи |
||||||||||||
нии валов — цилиндрическая передача |
(рис. 63, |
а) и при пересе |
||||||||||
кающихся валах — коническая передача (рис. 63, б). |
|
|||||||||||
Передаточное отношение определяют по формуле |
|
|||||||||||
|
|
|
|
Щ |
|
D$ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п2 |
|
Dj ’ |
|
|
|
|
|
|
где Пі — число оборотов ведущего вала, об/мин-, |
|
|
||||||||||
п2— число оборотов ведомого вала, об/мин-, |
|
|
||||||||||
D1 — диаметр ведомого катка, мм\ |
|
|
|
|
|
|||||||
D2 — диаметр ведущего катка, |
мм. |
передаче |
составляют от 5 |
|||||||||
Потери на трение в фрикционной |
||||||||||||
до 30%. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(рис. 63, в) поз |
||
Передачи с переменным передаточным числом |
||||||||||||
воляют производить |
бесступенчатое |
регулирование скорости вра |
щения ведомого вала при постоянной скорости вращения ведущего вала за счет перемещения ведущего катка вдоль оси (рис. 63, в).
При перемещении ведущего катка влево до центра он зацепляет ся с ведомым катком по меньшему радиусу (расстоянию от оси ве домого катка) и потому передаточное число уменьшается.
Когда ведущий каток расположится по центру ведомого катка, вращение ведомого катка прекратится потому, что момент силы
91