Файл: Боренштейн, Ю. П. Исполнительные механизмы со сложным движением рабочих органов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.10.2024

Просмотров: 80

Скачиваний: 0

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

2.

Изменение ускорения толкателя

по закону косинуса. Сог­

л а с н о

рис. 74 имеем:

 

 

cos НУ

 

 

 

w — wm

 

 

 

 

ОЖ

sin

( л —

) ;

 

1

Ш т

— -

\

ф

 

 

 

 

\

Фу

/

 

 

 

 

 

юткуда из уравнения (82) получим

 

 

Ф .

 

 

 

я ctgrt —

 

 

t o - a

=

 

 

&

Фу

 

П р и

ф у = 1 рад и а — •—

рад получим ф л =

л рад.

Как

видно,

 

 

Радиус начальной шайбы кулачка определяем по уравнению <83).

3. Изменение закона ускорения толкателя по закону синуса. И з рис. 75 имеем:

w = wns\n ( 2 п - ^ ) '-

Тогда

 

 

 

, /

Фл

 

 

При a = -яf

 

t g a =

^c t g r^r

 

 

рад, Ф У 1 рад

получим

ф Л = ^3- я . рад

< Ф У ; RO

•определяется

из

уравнения

(83).

 

 

 

Д л я внецентренного кулачкового

механизма и д л я

кулачко ­

вого механизма

с коромыслом

t g a - и

R0

аналогично определяются

ло выведенным зависимостям (89)—(91).

Взаключение следует отметить, что планетарные кулачковые механизмы являются весьма перспективными с точки .зрения их

"применения д л я придания исполнительному органу машины дви­ жения по заданной траектории с заданным законом движения; последнее обстоятельство имеет особое значение, если учесть не­ обходимость соблюдения, например, режимов резания при обра­ ботке изделий той или иной конфигурации.


Глава VI САТЕЛЛИТНЫЕ КРИВЫЕ ПЛАНЕТАРНЫХ И ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ

ЗУБЧАТЫХ МЕХАНИЗМОВ

Планетарные и дифференциальные механизмы' за последниегоды находят все большее применение на практике не только к а к механизмы, передающие движение от двигателя к машине, но и к а к исполнительные механизмы, у которых используются д в и ж е ­ ния сателлитов или непосредственно, или в соединении с шарнир­ ным механизмом.

Точки сателлитов планетарных и дифференциальных механиз ­ мов описывают так называемые сателлитные кривые; если с сател­ литом связать исполнительный орган машины, то очевидно, что, проектируя' соответствующим образом механизм, можно придатьисполнительному органу машины движение по требуемой т р а е к ­ тории.

23. ПЛАНЕТАРНЫЕ ЗУБЧАТЫЕ МЕХАНИЗМЫ

 

Рассмотрим траекторию точек сателлита планетарного меха ­

низма (рис. 76). С

этой целью

свяжем

с

сателлитом точку

К,

которая

в

начальном

положе-

 

 

 

к >

 

 

нии

механизма

находится

на

У

 

 

 

 

 

оси

Ох.

При

повороте

водила

 

 

 

 

 

 

на

угол

ф л /

точка

 

К

переме­

 

 

 

 

 

 

щается

в

положение

К',

при

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

этом

сателлит

повернется

от­

 

 

 

 

 

 

носительно водила на угол ф".

 

 

 

 

 

 

 

Известно,

что

 

абсолютное

 

 

 

 

 

 

движение

сателлита

склады­

 

 

 

 

к

 

вается из

переносного

и

отно­

 

 

 

 

 

сительного движения . На рис. 76

 

 

 

 

 

 

изображен векторный треуголь­

 

 

 

 

 

 

ник,

у

которого гн,

р

и

q

 

 

 

 

 

 

соответствующие

 

 

радиус-век­

Рис.

76.

Планетарный • зубчатый

ме­

торы точки К в переносном,

 

 

 

ханизм

 

 

относительном

и

 

абсолютном

 

 

 

 

 

 

движениях .

Из

рассмотрения

этого

треугольника

можно

н а -

писать

следующие

параметрические

уравнения

траектории

точки

К'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

хк

=Тн

cos ф н

4- р cos (ф? 4-

ф я ) ;

 

(92>

 

 

 

 

 

 

Ук

= г н

sin

ц>н 4- Р si" ІЧ>2 4-

Фн)-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lib


Здесь

еро угол

поворота

сателлита

относительно

водила;

 

 

 

 

Фя угол

поврота

водила;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

гн — радиус водила.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а к

как

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ф" +

фя =

Фз,

 

 

 

 

 

 

 

 

где

ср2 угол, поворота

сателлита

 

в

абсолютном

движении;

 

 

 

г2

радиус сателлита, то уравнения (92) перепишутся в сле­

 

 

 

 

дующем

виде:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

хк

=

rH

cos фя -|- Xr„ cos ф2;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ук — ''и s i n Фя +

 

 

s i n Фз-

 

 

 

 

 

 

 

Здесь

параметр

X =

—^—.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д л я

трехзвенного

планетарного

механизма

существует

зави­

симость,

вытекающая

из формулы

 

Виллиса,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ф 2 =

фяО

+ ' :

2 i ) ,

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

І21

передаточное число в относительном движении от

сател­

 

 

 

 

лита к центральному колесу.

 

 

 

 

гн

=

гх

 

 

 

Если при этом учесть, что д л я внешнего зацепления

4

4

''2

и

іі2 < 0 ,

а д л я

внутреннего

зацепления

г и

=

П —

гг

и

i\i

>

Q, то

уравнения

(93)

можно

переписать в

следующем

виде:

 

 

 

 

х-к

г2 (i"\ 1 ) COS фН

-f- Xr2

COS [(1 і'Іі) фя]

 

 

 

 

 

 

 

 

УК

=

Г2

1 ) Sin фя 4" ^ 2

Sin [(

1

 

фя] •

 

 

 

 

 

Полученные уравнения представляют собой параметрические

уравнения циклоидальных кривых; при этом если i'n\

< 0 ,

 

то

мы

имеем уравнение

эпициклоиды;

если

ж е

in{ >

0,

то

уравнение

выражает

гипоциклоиду.

При

X >

 

1

гипоциклоида

будет

удли­

ненной,

а

при

X

<< 1 —

укороченной.

Если i"\ = 2, то гипоцик­

лоида

при

любом

X превращается

в эллипс:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%

=

r2

(1

 

4

X) cos фя ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ук =

r 2

(1 — Ь) sin фн .

 

 

 

 

 

 

 

П р и

їй' =

—1

уравнения

(94) преобразуются в уравнения

улитки

П а с к а л я :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

хк

r 2

(X cos 2ц>н

— 2 cos фя);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ук — r2

 

s i n

2 ф я

— 2 sin

фя).

 

 

 

 

 

 

 

Если в этих уравнениях улитки

Паскаля

принять

гг

= - | ~ и А , =

— 1,

то

получим

уравнения

кардиоиды:

 

 

 

 

 

 

 

 

xK — acosyH(cosq>H

1) 1-;

ук = а s i n фя (cos

фн 1).


Рис. 77. Сателлитные кри­ вые планетарного зубча­ того механизма с внут­ ренним (а) и внешним

(б) зацеплениями

На рис. 77 приведены сателлитные кривые д л я планетарного механизма с внутренним и внешним зацеплениями. Из рисунков этих кривых видно, что с увеличением передаточных чисел в отно­ сительном движении увеличивается число узловых точек фигур. Так, например, для планетарного механизма с внутренним за­

цеплением число

узловых точек равно числовому значению $\.

.Из

рис. 77 т а к ж е

видно,

что при 4 > 1 имеем семейство удлинен­

ных

гипоциклоид,

а при

X < 1 — семейство укороченных гипо­

циклоид; при этом с увеличением X увеличивается и величина петель на сателлитной кривой.

24. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ ЗУБЧАТЫЕ МЕХАНИЗМЫ

Рассмотрим сателлитные кривые дефференциальных зубчатых механизмов.

В дифференциальном механизме, как известно, оба централь­ ных колеса имеют движение (рис. 78), а потому этимеханизмы имеют два независимых параметра и для определенности движения должны иметь два ведущих звена.

Будем считать, что такими звеньями являются центральное колесо / и водило Я .

Рис. 78. Дифференциальный зубчатый механизм

Перемещение, исследуемой

точки

можно рассматривать как

результат

сложения перемещения

точки

при

неподвижном . центральном

колесе

и перемещения этой' ж е

точки

при

неподвижном водиле. В этом случае угол поворота сателлита относи­

тельно водила

можно записать

в следующем виде:

ф2 = фя (1

— *2i) — г'гіфь

где ф х у г о л

поворота центрального

колеса. Тогда уравнение

траектории

точки

К

в

параметрическом виде

будет

иметь вид:

 

М -

 

1) cos фя 4-

Хг% cos

[фя (1

 

1*21ф.

 

 

 

 

О э Ш ф я - ) -

Ar2 sin [ ф я О -

• Ї2Ї) -

І"М

Пусть

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фя

 

 

 

 

 

 

Тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X =

Г2

(І21 1)

COS фя 4/- Xr2

COS фя

[ l

й ( 1

 

У =

гч (in

l )

sin фя +

^ 2

sin фя

[ l

• # ( 1

к)].