A najskuplji je cam metod. Nedostaci bregastih mehanizama. Izbor zakona kretanja bregastog gurača

Prva faza projektovanja je određivanje položaja centra rotacije brega u odnosu na putanju tačke B potiska; Istovremeno se određuje vrijednost početnog polumjera brega pri kojoj najveći ugao pritiska u mehanizmu brega ne prelazi dozvoljenu vrijednost m. Druga faza projektovanja je izrada profila središnjeg brega i zatim onaj konstruktivni.


Podijelite svoj rad na društvenim mrežama

Ako vam ovaj rad ne odgovara, na dnu stranice nalazi se lista sličnih radova. Možete koristiti i dugme za pretragu


Predavanje 2 3.

Dizajn bregasti mehanizmi.

Dizajn bregastog mehanizma sa linearno pokretnim valjkastim pratiocem.

Grebenasti mehanizam je dizajniran da pomera potiskivač prema određenom zakonu, koji je preciziran tokom projektovanja. Prva faza projektovanja je određivanje položaja centra rotacije ekscentra u odnosu na putanju tačke IN pusher; istovremeno odrediti vrijednost početnog polumjera brega, pri kojem najveći ugao pritiska u mehanizmu brega ne prelazi dozvoljenu vrijednost, tj. ispunjen je obavezan uslov projektovanja: . Druga faza projektovanja je izrada bregastog profila (centralnog, a zatim konstruktivnog).

Početni podaci za dizajn su:

  1. šematski dijagram zupčastog mehanizma (sl. 21.3, V );
  2. zakon promjene brzine potiska 2 ovisno o kutu rotacije brega 1 (vidi sliku .23.1, a);
  3. maksimalni hod potiska h (njegov potez);
  4. ugaona brzina brega 1 i njegovog smjera rada, dozvoljena je mogućnost okretanja brega, tj. promjena smjera njegove rotacije, na primjer, prilikom popravke ili postavljanja stroja;
  5. puni fazni ugao rotacije brega, jednak kutu radnog profila brega (vidi sliku 23.1, b, c);
  6. dozvoljeni ugao pritiska;
  7. van ose (ekscentricitet) e je specificirano iz razloga dizajna (ali ne mora biti navedeno).

Iscrtavanje grafa kretanja potiskača.

Polazna tačka za projektovanje je graf () koji se, pod datim uslovom (), može posmatrati na dva načina: ili kao zavisnost () od ugla rotacije, ili kao graf, pošto (vidi sliku 23.1, A)

Grafikon kretanja potiskača (vidi sliku 23.1, b ) se konstruiraju grafičkim integracijom date zavisnosti od ili. Razmjere duž osa grafikona se izračunavaju pomoću formula, mm/rad; mm/s; Mmm; mm/(ms-1 ), mm/(mrad -1 ), u kojem se - segment integracije, - maksimalna ordinata grafa pomaka, b - osnova grafikona, - puni fazni ugao u stepenima. Na sl. 23.1, b Označeni su fazni uglovi rotacije brega u radnom smjeru njegove rotacije (u smjeru suprotnom od kazaljke na satu): ugao povlačenja, daljinski ugao i ugao približavanja. U slučaju okretanja grebena unatrag, kut postaje ugao uklanjanja; kada se breg zarotira kroz ovaj kut, potiskivač se odmiče od centra svoje rotacije za količinu hoda h.

Konstrukcija područja dozvoljene lokacije centra rotacije brega.

Prva faza projektovanja - određivanje lokacije centra rotacije brega i radijusa - počinje iscrtavanjem grafikona na odabranoj skali, mm/m (vidi sliku 23.1, G ). Budući da je u mehanizmu koji se razmatra (vidi sliku 23.1, V ) putanja tačke IN pravolinijski, tada su segmenti postavljeni u pravu liniju - na osi (vidi sliku 23.1, G ) od početka (od početne pozicije tačke), koristeći graf. Vrijednosti segmenata prijenosne funkcije određuju se pomoću jedne od formula:

(23.1)

skala je ista ovdje , kao i za izračunavanje segmenata pomaka.

Ako shema mehanizma koji se razmatra predviđa zatvaranje sile višeg kinematičkog para, tada se uvjet mora ispuniti samo u fazi uklanjanja (vidi predavanje 22). Stoga se proračuni po formuli (23.1) i odgovarajućim konstrukcijama vrše samo za ovu fazu, tj. za pozicije 0 do 5 (vidi fazni ugao na slici 23.1, b ); dok je na pozicijama 0 i 5 (vidi sliku 23.1, A ) I. Segmenti prijenosne funkcije polažu se okomito na putanju točke B (upravno na osu) u skladu sa pravilom njihove konstrukcije, tj. lijevo od putanje tačke B (vidi sliku 23.1, d ) budući da je vektor brzine tokom faze uklanjanja potiskivača (gore), rotiran za 90° u smjeru ugaone brzine (u smjeru suprotnom od kazaljke na satu), pokazao ovaj smjer. Kriva je graf za fazu uklanjanja u radnom smjeru rotacije grebena.

Da bi se ispunio uvjet, dvije granične zrake se povlače iz ekstremnih tačaka i konstruiranog grafa: pod uglom u odnosu na nastavak putanje tačke IN i pod uglom u odnosu na pravu liniju okomitu na segment (tj. paralelno sa brzinom). Ako odaberete centar rotacije brega u tom području I formiraju ove zrake ispod tačke preseka (na primer, u tački), a zatim kada se ekscentri okreće suprotno od kazaljke na satu, ugao pritiska u položajima 0...5 neće premašiti prihvatljivu vrijednost. To znači da je područje I je područje dozvoljene lokacije centra rotacije brega, ali samo u radnom smjeru njegove kutne brzine (u smjeru suprotnom od kazaljke na satu). Ako se središte rotacije brega odabere izvan ovog područja, na primjer u nekoj tački, tada će za neke pozicije potiskivača kut pritiska premašiti dopušteni; na primjer, za poziciju tačke, ugao pritiska, prema svojstvu segmenta funkcije prijenosa, jednak je onome što je veće (vidi sliku 23.1, G).

Da bi se obezbedila mogućnost ispunjenja uslova i u slučaju grebena unazad (njegova rotacija u suprotnom smeru - u smeru kazaljke na satu), kada uklanjanje potiskivača odgovara uglu od položaja 8 do položaja 6 (vidi sliku 23.1 , b ), nacrtajte desnu stranu grafikona. Ovdje (vidi sliku 23.1, G ) segment je iscrtan desno od putanje tačke B također u skladu s već poznatim pravilom: vektor brzine potiska kada se udalji (gore), konvencionalno zarotiran za 90° u smjeru rotacije brega, usmjeren je udesno. Granična zraka povučena iz tačke pod uglom na pravu okomitu na segment seče se sa zrakom povučenom ranije iz tačke. Ove granične zrake ne bi trebale da seku graf, one ga samo dodiruju, inače za neke pozicije mehanizma uslov neće biti ispunjen.

Region II (vidi sliku 23.1, d ), formiran od graničnih zraka ispod tačke njihovog presjeka, je područje dopuštene lokacije centra rotacije brega u obrnutom načinu rada. Ako se centar rotacije ekscentra nalazi unutar ovog područja, tada u oba smjera rotacije brega u bilo kojem položaju potiskivačaće biti završeno preduslov za projektovanje prave linije, jer je ugao između prave linije koja povezuje ovo središte sa bilo kojom tačkom na grafu i okomice na segment uvek manji od prihvatljivog ro , može biti jednako tome ako je centar na graničnoj zraki).

Odabir položaja centra rotacije brega,

određivanje njegovog početnog radijusa.

U slučaju kada je potrebno dizajnirati reverzibilni grebenasti mehanizam minimalnih dimenzija, centar rotacije brega se bira u tački preseka graničnih zraka (vidi sliku 23.1, G ). U ovom slučaju, udaljenost od do početne pozicije točke B potiskivač će na skali odrediti vrijednost početnog polumjera središnjeg profila brega: . Potiskač je u ovom slučaju van ose sa lijevim ekscentricitetom, što je prikazano na sl. 23.1, G prikazana linijskim segmentom

Ako je dizajniran mehanizam sa središnjim potiskivačem (), tada se centar rotacije grebena dodjeljuje duž nastavka putanje točke IN tako da osovina potiska (vidi sliku 23.1, V ) prošao kroz ovaj centar. Odabir centra rotacije u tački (vidi sliku 23.1, G ) daje minimalnu vrijednost početnog polumjera brega za mehanizam sa centralnim potiskivačem: .

Prema sl. 23.1, V , potrebno je projektirati mehanizam s pravim ekscentricitetom, čija je vrijednost određena projektnim razmatranjima. U ovom slučaju, centar rotacije brega se odabire u dozvoljenom području na pravoj liniji AC , paralelno s osi potiskača i udaljeno od nje na udaljenosti. Minimalni početni radijus središnjeg profila dobiva se dodjeljivanjem centra O (vidi sliku 23.1, d ) na graničnom zraku; Onda. Ako je pronađena vrijednost početnog polumjera (i ili) nedovoljna da osigura čvrstoću karika zupčastog mehanizma, tada se centar rotacije brega dodjeljuje dalje od početne točke uz zadržavanje specificirane vrijednosti van ose.

Na sl. 23.1, d dati su grafikoni promjena uglova pritiska u tri bregasta mehanizma (za tri razmatrane opcije za izbor centra rotacije brega): grafovi i za mehanizme sa centrima rotacije bregova, respektivno, u tačkama i 0 . Uglovi pritiska za svaku poziciju mehanizma nalaze se prema svojstvu segmenta funkcije prijenosa o kojem se govori u predavanju 22. Na primjer, za mehanizam sa centrom rotacije grebena u točki 0 ugao u poziciji 3 (vidi sliku 23.1, G ) nalazi se kao ugao između prave linije koja povezuje centar 0 sa završetkom segmenta funkcije prijenosa, i ravnom linijom paralelnom sa smjerom brzine potiska, tj. . Ako bi se centar rotacije ekscentra nalazio na pravoj liniji AC ispod tačke 0 (dalje od tačke), tada bi ugao pritiska na poziciji 3 bio manji od, tj. povećanjem početnog radijusa smanjio bi se ugao pritiska. Sličan zaključak donesen je ranije kada smo analizirali formulu 22.4.

Rice. 23.1

Rice. 23.2

Izrada središta i strukturnih profila brega.

Početni podaci za izvođenje druge faze projektovanja bregastog mehanizma sa pravolinijskim potiskivačem - za izradu bregastog profila su: A) grafikon kretanja tačke IN potiskivač (vidi sliku 23.1, b i 23.2, a), b) početni radijus grebena, pronađen iz stanja uzimajući u obzir zahtjeve dizajna (vidi sliku 23.1, d), c) ekscentricitet e pusher; u primjeru koji se razmatra - desno, ali se također može postaviti jednako nuli.

Za konstruiranje središnjeg profila grebena koristi se metoda preokreta kretanja: uvjetno, cijelom mehanizmu se daje rotacija oko ose 0 brega sa ugaonom brzinom () jednakom po apsolutnoj vrijednosti ugaonoj brzini brega I , ali usmjerena suprotno od toga. U isto vrijeme, gredica se zaustavlja, a stalak 3, prethodno nepomičan () počinje da se okreće (vidi sliku 23.2, b ) i u obrnutom kretanju ima ugaonu brzinu. Tokom ove rotacije os MN potiskivač 2 ugrađen u vodilice stalka sa ekscentrikom e , rotira zajedno sa postoljem u smjeru kazaljke na satu pod uglovima jednakim po apsolutnoj vrijednosti kutu rotacije brega u njegovom direktnom (tj. pravom) kretanju. Ugao rotacije ose MN:

(23.2)

MN osa ostajući na stalnoj udaljenosti e iz centra 0 (dakle, os uvijek dodiruje krug radijusa e ). Jednačina (23.2) se naziva jednačina preokreta kretanja.

Konstrukcija počinje proizvoljnim izborom tačke na kružnici poluprečnika (vidi sliku 23.2, V ), kroz koju je povučena os potiskača, dodirujući desno (pošto je ekscentricitet postavljen udesno) kružnice poluprečnika. Ovdje je skala konstrukcije, uzeta jednaka (vidi sliku 23.2, A ). Ovo određuje početni položaj potiskivača 2 sa središtem njegovog valjka u tački. Dalje, prema (23.2), os MN potiskivač se okreće u smjeru obrnutog kretanja letve pod uglovima jednakim u apsolutnoj vrijednosti uglovima rotacije grebena (vidi sliku 23.2, A ). Da bi se pojednostavila konstrukcija uglova itd. odloženo od prave linije, označavanje tačaka na krugu radijusom itd. (vidi sliku 23.2, V ). Kroz ove tačke nacrtajte ravne linije tangentne na kružnicu sa radijusom, koje su položaji ose MN potiskivač u odnosu na ekser. Od bodova itd. položiti segmente; itd., koji predstavlja kretanje tačke IN potiskivač na skali crteža (ordinate su uzete sa grafikona na slici 23.2, A . Tačke su pozicije koje centar treba da zauzme IN prateći valjak u odnosu na breg; stoga, središnji profil grebena prolazi kroz ove tačke (vidi sliku 23.2, V).

Strukturni profil grebena je jednako udaljen od središnjeg; njegove tačke su razmaknute od središnjeg profila na udaljenosti koja je jednaka poluprečniku valjka 4. Konstruktivni profil je konstruisan kao omotač krugova poluprečnika, čiji se centri nalaze na središnjem profilu brega (vidi sliku 23.2. , V ). Radijus valjka je dodijeljen iz dizajnerskih razloga, obično u rasponu; ali uvijek mora biti manji od minimalnog radijusa zakrivljenosti središnjeg profila. Početni polumjer konstrukcijskog profila određuje se kao razlika: .

Dizajn bregastog mehanizma

sa guračem valjka.

Početni podaci za projektovanje bregastog mehanizma sa klackalom su: 1. Shematski dijagram zupčasti mehanizam (vidi sliku 23.3, A ); 2) zakon promjene središnje brzine IN potisni valjak 2 u zavisnosti od ugla rotacije grebena I (vidi sliku 23.1, a ); 3) dužina potiskivača 2 (vidi sliku 23.3, A ); 4) putanja tačke B potiskivač duž putanje luka od jednog ekstremnog položaja do drugog (ili maksimalnog kuta rotacije potiskača); 5) ugaona brzina brega i njegov pravac (u ovom slučaju je dozvoljena mogućnost preokretanja brega); b) puni fazni ugao rotacije brega: (vidi sliku 23.1, b i sl. 23.3, in ); 7) dozvoljeni ugao pritiska

Koraci dizajna za mehanizam sa potiskivačom klackalice su isti kao i za mehanizam sa pravolinijskim potiskivačem: I ) određivanje glavnih dimenzija bregastog mehanizma, odnosno početnog radijusa brega i središnjeg rastojanja na kojem je ispunjen obavezni projektni uslov; 2) konstrukcija bregastog profila.

Određivanje glavnih dimenzija bregastog mehanizma.

Za određivanje područja dopuštene lokacije centra rotacije brega, graf se konstruira na temelju putanje točke IN . Polazna tačka za ovu konstrukciju je ona data na sl. 23.1, A graf koji se može smatrati grafikom promjena brzine tačke IN u vremenu ili kao grafikon promjena prijenosne funkcije tačke brzine IN . Dakle, graf vrijednosti lučnih koordinata tačke IN potiskivač je izgrađen grafičkim integracijom zavisnosti (vidi sliku 23.1, a, b ); skale se izračunavaju po formulama datim u predavanju 22.

Što se tiče mehanizma sa pravolinijskim potiskivačem, prilikom konstruisanja grafa sve linearne dimenzije se ostavljaju po stranina istoj skali (koji na Sl. 23.3, b uzeti jednako na Sl. 23.1, b ). Dužina potiska 2 na sl. 23.3, b je predstavljen segmentom i prijenosnom funkcijom brzine tačke IN - segmenti izračunati pomoću jedne od formula (23.1).

Sa početne pozicije na putanji tačke IN na skali, njegove lučne koordinate su iscrtane pomoću grafikona na Sl. 23.1 b ; na primjer, itd. (vidi sliku 23.3, b ). Segmenti za fazu uklanjanja (pozicije 0...5) se grade okomito na brzinu, tj. duž potiskača i, prema pravilu za konstruisanje ovih segmenata (vidi sliku 22.2, V ), lijevo od putanje tačke IN budući da je radni smjer rotacije grebena u smjeru suprotnom od kazaljke na satu. Grafikon za fazu uklanjanja prolazi kroz krajnje tačke segmenata funkcije prijenosa (vidi sliku 23.3, b ). Da bi se ispunili uvjeti u fazi uklanjanja potiskivača iz ekstremnih tačaka i rezultirajućeg grafa, dvije granične zrake se povlače pod uglom na prave linije i okomito na potiskivač, respektivno, u njegovim položajima i (i stoga paralelno sa smjerom brzine u ovim položajima potiskivača).

Ako odaberete centar rotacije brega u tom području I , formiran od strane graničnih zraka ispod njihove tačke preseka (vidi sliku 23.3, b ), tada kada se breg rotira u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, kut pritiska neće premašiti svoju dozvoljenu vrijednost (). Kako bi se to omogućilo i kada je ekser u obrnutom smjeru (kada se okreće u smjeru kazaljke na satu), kada se potiskivač ukloni u fazi (vidi sliku 23.3, b ), konstruisati desnu stranu grafa 0 koristeći pravilo za konstruisanje segmenata U D. (vidi sliku 22.2, d ). Granična zraka povučena iz tačke pod uglom do prave linije (okomita na segment) daje tačku 0 presek sa zrakom povučenom iz (sl. 23.3, b ). Ove zrake ne bi trebalo da seku graf.

Rice. 23.3

Region II , formiran od strane graničnih zraka ispod njihove tačke preseka (vidi sliku 23.3, b ) - je područje dozvoljene lokacije centra rotacije brega u obrnutom načinu rada. Postavljanje centra rotacije brega unutar ovog područja osigurava ispunjenje zahtjevanog uvjeta dizajna u bilo kojoj poziciji mehanizma.

Ako je uvjet dizajna minimalne dimenzije mehanizma, onda centar 0 rotacija grebena se dodeljuje u tački preseka zraka, zatim (vidi sliku 23.3, b ). Ako je navedena središnja udaljenost, tada se središte rotacije ekscentra odabire na luku radijusa, na primjer, u tački; Onda. U ovom slučaju, centar rotacije mora nužno biti unutar regije II . Rezultirajući početni polumjer (ili) mora biti dovoljan da osigura čvrstoću grebena, njegove osovine i valjka.

Prema svojstvu segmenta funkcije prijenosa, ugao između prave linije povučene iz centra rotacije 0 u bilo koju tačku na grafiku prave linije koja je okomita na segment, a samim tim i paralelna sa brzinom jednakom kutu pritiska u i položaj mehanizma (vidi sliku 22.2, c, d ). Određivanjem uglova pritiska u različitim položajima, konstruiše se graf koji pokazuje da je ispunjen uslov za obrnuti način rada zupčastog mehanizma. (vidi sliku 23.3, G)

Konstrukcija bregastog profila.

Početni podaci za izvođenje druge faze projektovanja - konstruisanje bregastog profila - je graf lučnih koordinata tačke IN potiskivač 2 (vidi sliku 23.3, V ), kao i početni radijus zupca i središnja udaljenost pronađena u prvoj fazi (vidi sliku 23.3, b).

Za konstruisanje bregastog profila koristi se metoda preokreta kretanja: za uslovno zaustavljanje rotacionog brega (vidi sliku 23.3, a), cijeli mehanizam se rotira oko ose 0 s kutnom brzinom koja je po apsolutnoj vrijednosti jednaka ugaonoj brzini brega, ali usmjerena suprotno od njega. Fiksni stub 3 u obrnutom kretanju prima kutnu brzinu. Pri ovoj brzini, segment koji pripada postolju konvencionalno se rotira duž rasne strelice. Jednačina za preokret kretanja ima oblik:

(23.3)

U obrnutom kretanju tačka WITH opisuje krug sa poluprečnikom gde je skala konstrukcije (vidi sliku 23.3, d ). Na ovom krugu, u proizvoljnoj tački, označite početni položaj centra WITH okretanje potisnika. Zatim, prema jednačini (23.3), segment OS okrenite u smjeru obrnutog kretanja stalka pod uglovima jednakim po apsolutnoj vrijednosti uglovima rotacije grebena i označite točke na putanji WITH njen položaj. Za svaku od označenih pozicija crtaju se lukovi radijusa i na njih se ucrtavaju lučne koordinate iz tačaka koje se nalaze na krugu radijusa itd. bodova IN pusher. U tu svrhu koristite grafikon na sl. 23.3, V . Tačke povezane glatkom krivom formiraju središnji profil grebena (vidi sliku 23.3, d ). Konstrukcija konstrukcijskog profila jednako udaljenog od središnjeg profila izvodi se slično konstrukciji izvedenoj na Sl. 23.2, V.

Gore navedeni metod projektovanja koristi se ne samo za grebenaste mehanizme sa držačem valjka, već i za mehanizme u kojima je potiskivač 2 napravljen sa zaobljenim krajem (vidi sliku 22.1, b ). Strukturni profil grebena u takvom mehanizmu također je jednako udaljen od središnjeg, a njegove točke su udaljene od središnjeg profila na udaljenosti jednakoj polumjeru zakrivljenosti zaobljenja.


Test pitanja za predavanja N 22 i N 23.

  1. Koje su karakteristike grebenastih mehanizama koje dovode do njihove široke upotrebe u raznim mašinama i uređajima?
  2. Koji su nedostaci grebenih mehanizama?
  3. Nacrtajte dijagrame najčešćih planarnih i prostornih zupčastih mehanizama.
  4. Kako se dijele bregasti mehanizmi prema načinu zamjene najvišeg para?
  5. navesti glavne faze kretanja gurača bregastog mehanizma i uglove rotacije brega koji ih čine?
  6. Recite nam o glavnim fazama sinteze bregastih mehanizama
  7. Koje je zakone kretanja gurača racionalno primijeniti u brzim bregastim mehanizmima i zašto?
  8. Kako odrediti preklapanje centra rotacije brega u mehanizmu s translatorno pokretnim potiskom pod datim dopuštenim kutom pritiska?
  9. Kako odrediti položaj centra rotacije grebena pri datom dozvoljenom kutu pritiska i središnjem razmaku u mehanizmu sa kotrljajućim potiskivačom?
  10. Iz kojih razloga se bira radijus valjka zupčastog mehanizma?
  11. Kako konstruirati nagibni (konstruktivni) profil koristeći teoretski (centralni) profil bregaste?

Ostali slični radovi koji bi vas mogli zanimati.vshm>
1944. Projektovanje ravnih spojnica 486,03 KB
Ogromna većina zglobnih polužnih mehanizama pretvara ravnomjerno kretanje pogonske karike u neravnomjerno kretanje vođene karike i spada u mehanizme s nelinearnom funkcijom položaja vođene karike. Prva faza projektovanja je izbor kinematičkog dijagrama mehanizma koji bi obezbedio traženi tip i zakon kretanja. Druga faza uključuje razvoj oblikovnih oblika za mehanizam kako bi se osigurala njegova čvrstoća i izdržljivost. Treća faza projektovanja je razvoj tehnološke i tehničko-ekonomske...
1958. Projektovanje višenitnih planetarnih mehanizama 89,38 KB
Projektni zadatak u ovom slučaju se također može podijeliti na strukturnu i kinematičku sintezu mehanizma. Prilikom strukturalne sinteze, strukturni dijagram mehanizma se određuje tokom kinematičkog broja zuba zupčanika jer su radijusi zupčanika direktno proporcionalni broju zuba.Za standardne mehanizme prvi zadatak se svodi na izbor šeme iz skupa standardnih šema. Nakon odabira šeme mehanizma potrebno je odrediti kombinaciju broja zubaca njegovih kotača koja će osigurati ispunjenje projektnog zadatka za mjenjač...
14528. Preciznost mehanizma 169,25 KB
Štaviše, od najveće je važnosti tačnost geometrijskih parametara: tačnost dimenzija, relativni položaj površina i hrapavost površine. Zamjenjivost je osnova ujednačavanja i standardizacije, što omogućava eliminaciju prevelike raznolikosti standardnih jedinica i dijelova i uspostavljanje minimalnog mogućeg broja standardnih veličina dijelova stroja sa visokim performansama. Moguće je osigurati zadatu preciznost montaže bez značajnog povećanja tačnosti izrade kotrljajućih elemenata i prstenova...
1946. Dinamika mehanizama 374.46 KB
Problemi dinamike: Direktni problem dinamike - analiza sila mehanizma prema datom zakonu kretanja, određivanje sila koje djeluju na njegove karike, kao i reakcije u kinematičkim parovima mehanizma. Različite sile se primjenjuju na mehanizam strojne jedinice tokom njenog kretanja. Ove pokretačke sile su sile otpora, koje se ponekad nazivaju i korisne sile otpora, gravitacija, trenje i mnoge druge sile. Primijenjene sile svojim djelovanjem daju mehanizmu jedan ili drugi zakon kretanja.
1950. Mehanizmi za balansiranje 272 KB
Ovo nastaje zbog činjenice da centri mase karika u općem slučaju imaju promjenjivu veličinu i smjer ubrzanja. Stoga je pri projektiranju mehanizma zadatak racionalno odabrati mase karika mehanizma kako bi se osiguralo potpuno ili djelomično eliminiranje navedenih dinamičkih opterećenja. U ovom slučaju, sve ostale karike će se kretati sa ugaonim ubrzanjima i centri mase S1 S2 S3 će imati linearna ubrzanja.3 Pošto je masa sistema svih pokretnih karika  mi 0, tada će ubrzanje centra mase S ovog sistema bi trebao biti jednak...
1943. Strukturna sinteza mehanizama 360,1 KB
Trenutno, tradicionalno, izbor strukture novodizajniranog stroja provodi se ili intuitivno na osnovu iskustva i kvalifikacija programera ili slojevitim strukturalnim grupama. Strukturna sinteza jednostavnih i složenih mehanizama korištenjem strukturnih grupa. Najčešći način stvaranja mehanizama sa zatvorenim kinematičkim lancima trenutno je metoda vezivanja strukturnih grupa ili ccyp grupa na elementarne mehanizme. Kinematički lanci sa nultom pokretljivošću u odnosu na spoljašnje...
6001. Teorija mehanizama i mašina 1.52 MB
Ovisnost linearnih koordinata u bilo kojoj tački mehanizma o generaliziranoj koordinati je linearna funkcija položaja date tačke u projekcijama na odgovarajuće koordinatne ose. Prvi izvod linearne funkcije položaja tačke u odnosu na generalizovanu koordinatu, linearnu funkciju prenosa date tačke u projekcijama na odgovarajuće koordinatne ose ponekad se naziva analogom linearne brzine, ukupne brzine t. drugi izvod linearne funkcije pozicije u odnosu na generalizirani...
13646. Proučavanje elektromagnetnih mehanizama 13,5 KB
Svrha rada je eksperimentalno proučavanje statičkih vučnih karakteristika elektromagneta pri konstantnom i naizmjenična struja i proučavanje metoda elektromagnetnog pojačanja i usporavanja jednosmernog elektromagneta.
1945. Kinematske karakteristike mehanizama 542,36 KB
Glavna svrha mehanizma je izvođenje potrebnih pokreta. U kinematske karakteristike spadaju i one karakteristike koje ne zavise od zakona kretanja početnih karika i određene su samo strukturom mehanizma i dimenzijama njegovih karika i, u opštem slučaju, zavise od generalizovanih koordinata. Geometrijski zasnovani na analizi vektorskih kontura kinematičkih lanaca mehanizama predstavljenih u analitičkom ili grafičkom obliku; Metoda za transformaciju koordinata tačaka mehanizma, rješiva ​​u matrici ili...
11321. KINEMATIČKI PRORAČUN POLUŽNIH MEHANIZAMA 2.97 MB
Ciljevi nastavnog rada su proučavanje osnovnih metoda sinteze mehanizama, koje omogućavaju projektantu ne samo da pronađe parametre mehanizama na osnovu zadatih kinematičkih i dinamičkih svojstava, već i da odredi njihove optimalne kombinacije, uzimajući u obzir mnoge dodatne uslovima.

Prednosti bregastih mehanizama

Svi mehanizmi sa VKP-om su malo povezani, stoga omogućavaju smanjenje dimenzija mašine u celini.

Lakoća sinteze i dizajna.

Mehanizmi sa VCP preciznije reproduciraju funkciju prijenosa.

Obezbedite širok izbor zakona kretanja izlazne veze.

Mehanizmi sa VKP moraju imati silu ili geometrijsko zatvaranje.

Kontaktne sile u VCP-u su mnogo veće nego u NCP-u, što dovodi do habanja, tj. 2 profila gube svoj oblik i, kao rezultat, svoju glavnu prednost.

Poteškoće u obrađivanju bregastog profila.

Nemogućnost rada pri velikim brzinama i prijenosa velikih snaga.

Glavni parametri bregastog mehanizma

Bregasti profil može biti sastavljen od lukova dva koncentrična kruga i krivulja koje prelaze iz jednog kruga u drugi.

Većina bregastih mehanizama su ciklični mehanizmi sa jednakim periodom ciklusa. Kada se zupčanik rotira, potiskivač čini povratno ili povratno rotacijsko kretanje sa zaustavljanjem u gornjem i donjem položaju. Dakle, u ciklusu pokreta potiskivača, općenito se mogu razlikovati četiri faze: odmicanje, udaljeno stajanje (ili stajanje), približavanje i stajanje blizu. Prema tome, uglovi rotacije brega ili fazni uglovi se dele na:

Ugao skidanja (uspona).

Ugao dalekog (gornjeg) stajališta

Ugao pristupa (spuštanje)

Ugao bliskog (donjeg) postolja.

Zbir tri ugla formira ugao koji se naziva radni ugao

U pojedinim slučajevima tada mogu nedostajati uglovi gornje i donje visine.

Bregastog mehanizma karakteriziraju dva profila:

Centar (ili teoretski)

Konstruktivni (ili radni).

Ispod konstruktivno odnosi se na vanjski radni profil brega.

Teorijski ili centar je profil koji u koordinatnom sistemu grebena opisuje centar valjka (ili zaokruživanje radnog profila potiskivača) kada se valjak kreće duž strukturnog profila brega.

Faza naziva se ugao rotacije grebena.

Ugao profila naziva se ugaona koordinata trenutne radne tačke teoretskog profila, koja odgovara trenutnom faznom uglu. Općenito, fazni ugao nije jednak kutu profila.

Kretanje potiskivača i ugao rotacije grebena računaju se od početka faze podizanja, tj. od najnižeg položaja središta valjka, koji se nalazi na udaljenosti od centra rotacije grebena. Ova udaljenost se zove - početni radijus ili radijus nulte početne podloške i poklapa se sa minimalnim radijus vektorom središnjeg profila brega.

Poziva se maksimalni pomak izlazne veze pusher stroke.


Van ose potiskača - ekscentricitet - za ekscentre sa translatorno pokretnim potiskivačom.

Središnji razmak - rastojanje između centra rotacije grebena i fiksne tačke klackalice - za bregaste sa klackalom.

Ugao pritiska je ugao između brzine u tački kontakta i normale na profil (tj. smera sile). Obično se ovaj ugao označava ili. A u jednoj tački kontakta, dva profila imaju različit ugao pritiska.

Bez uzimanja u obzir trenja, sila je usmjerena duž zajedničke normale na mjestu kontakta profila. Dakle, u ekscentričnom mehanizmu, ugao pritiska je ugao između normalne na središnji profil grebena i brzine centra valjka.

Dimenzije bregastog mehanizma određuju se iz kinematičkih, dinamičkih i konstruktivnih uslova.

  1. Kinematički uslovi – obezbeđivanje reprodukcije zadatog zakona kretanja potiskača.
  2. Dinamičan – osigurava visoku efikasnost i bez ometanja.
  3. Strukturno – osigurava minimalne dimenzije mehanizma, čvrstoću i otpornost na habanje.

Geometrijska interpretacija analoga brzine potiska

Gredica i potiskivač čine VCP. Gurač se kreće translatorno, stoga je njegova brzina paralelna s vodilicom. Brega vrši rotacijsko kretanje, pa je njegova brzina usmjerena okomito na polumjer rotacije u trenutnoj točki, a relativna brzina klizanja profila usmjerena je duž zajedničke tangente na njih.

gdje je a zahvatni stup u VCP, koji se nalazi na sjecištu normale na profile na mjestu kontakta sa linijom centara. Jer Potiskač se kreće translatorno, tada njegovo središte rotacije leži u beskonačnosti, a linija centara ide okomito na brzinu kroz centar brega.

Trokut brzine i slični su trokutu sa međusobno okomitim stranicama, tj. odnos njihovih odgovarajućih strana je konstantan i jednak koeficijentu sličnosti: , odakle.

One. Analog brzine potiskivača prikazan je segmentom okomitim na brzinu potiska, koji je odsječen ravnom linijom koja je paralelna s kontaktnom normalom i koja prolazi kroz središte grebena.

Formulacija sinteze: Ako se u nastavku zraka povučene iz središta valjka okomito na brzinu potiskivača odvoji dio dužine od tačke i kroz kraj ovog segmenta povuče se prava linija paralelna s kontaktnom normalom , tada će ova prava linija proći kroz centar rotacije tačke pogonske veze (brega).

Dakle, da bi se dobio segment koji prikazuje analognu brzinu potiska, vektor brzine potiska mora se rotirati u smjeru rotacije brega.

Utjecaj ugla pritiska na rad bregastog mehanizma

Smanjenje početnog radijusa grebena, uz ostale jednake stvari, dovodi do povećanja kutova pritiska. Sa povećanjem uglova pritiska povećavaju se sile koje deluju na karike mehanizma, efikasnost mehanizma se smanjuje, a javlja se mogućnost samokočenja (zaglavljivanja mehanizma), tj. nikakva sila iz pogonske karike (brega) ne može pomeriti pogonsku kariku (potiskač) sa njenog mesta. Stoga, kako bi se osigurao pouzdan rad grebenastog mehanizma, potrebno je odabrati njegove glavne dimenzije tako da kut pritiska u bilo kojem položaju ne prelazi određenu dopuštenu vrijednost.

Prilikom određivanja glavnih dimenzija bregastog mehanizma sa klackastim guračem dovoljno je da ugao pritiska u bilo kojoj poziciji mehanizma ne prelazi; za bregasti mehanizam sa progresivno pomerajućim potiskivačom valjka, dovoljno je da pritisak ugao u bilo kojoj poziciji mehanizma ne prelazi.

Sinteza zupčastog mehanizma. Faze sinteze

Prilikom sintetizacije grebenastog mehanizma, kao i kod sinteze bilo kojeg mehanizma, rješava se niz problema, od kojih se dva razmatraju na kursu TMM: odabir blok dijagram i određivanje glavnih dimenzija karika mehanizma (uključujući i bregasti profil).

Prva faza sinteze je strukturna. Blok dijagram određuje broj veza mehanizma; broj, vrsta i pokretljivost kinematičkih parova; broj redundantnih veza i lokalna mobilnost. Prilikom strukturalne sinteze potrebno je opravdati uvođenje svake redundantne veze i lokalne mobilnosti u dijagram mehanizama. Odlučujući uvjeti pri odabiru strukturnog dijagrama su: navedeni tip transformacije kretanja, položaj osi ulaznih i izlaznih veza. Ulazni pokret u mehanizmu se pretvara u izlaz, na primjer, rotacijski u rotacijski, rotacijski u translacijski itd. Ako su ose paralelne, tada se bira dijagram ravnog mehanizma. Prilikom ukrštanja ili ukrštanja osa potrebno je koristiti prostorni dijagram. Kod kinematičkih mehanizama opterećenja su mala, pa se mogu koristiti potiskivači sa šiljastim vrhom. U pogonskim mehanizmima, radi povećanja izdržljivosti i smanjenja habanja, valjak se uvodi u krug mehanizma ili se povećava smanjeni radijus zakrivljenosti dodirnih površina najvišeg para.

Druga faza sinteze je metrička. U ovoj fazi određuju se glavne dimenzije karika mehanizma koje obezbeđuju dati zakon transformacije kretanja u mehanizmu ili zadatu funkciju prenosa. Kao što je gore navedeno, funkcija prijenosa je čisto geometrijska karakteristika mehanizma, pa je stoga problem metričke sinteze čisto geometrijski problem, neovisno o vremenu ili brzinama. Glavni kriterijumi kojima se rukovodi dizajner pri rešavanju problema metričke sinteze su: minimiziranje dimenzija, a samim tim i mase; minimiziranje ugla pritiska u gornjoj pari; dobijanje tehnološki naprednog oblika bregastog profila.

Odabir radijusa valjka (zaokruživanje radnog područja potiskača)

Prilikom odabira radijusa valjka, uzimaju se u obzir sljedeća razmatranja:

Valjak je jednostavan dio čija je obrada jednostavna (okreće se, zatim termički obrađuje i melje). Stoga se na njegovoj površini može osigurati visoka kontaktna čvrstoća. U grebenu, zbog složene konfiguracije radne površine, to je teže osigurati. Stoga je obično polumjer valjka manji od polumjera početne podloške strukturnog profila i zadovoljava relaciju gdje je polumjer početne podloške teoretskog bregastog profila. Usklađenost s ovim omjerom osigurava približno jednaku snagu kontakta i za greben i za valjak. Valjak ima veću kontaktnu čvrstoću, ali kako mu je polumjer manji, rotira se većom brzinom i radne točke njegove površine su uključene u veći broj kontakata.

Strukturni profil brega ne bi trebao biti zašiljen ili odrezan. Zbog toga se nameće ograničenje na izbor polumjera valjka, gdje je minimalni polumjer zakrivljenosti teoretskog bregastog profila.

Preporučuje se odabir radijusa valjka iz standardnog raspona promjera u rasponu. Mora se uzeti u obzir da povećanje radijusa valjka povećava dimenzije i težinu potiskivača, pogoršava dinamičke karakteristike mehanizma (smanjuje njegovu prirodnu frekvenciju). Smanjenje radijusa valjka povećava dimenzije grebena i njegovu težinu; Povećava se brzina rotacije valjka, smanjuje se njegova trajnost.

PREDAVANJE 17-18

L-17Sažetak: Namjena i opseg ekscentričnih mehanizama, glavne prednosti i nedostaci. Klasifikacija bregastih mehanizama. Osnovni parametri bregastih mehanizama. Struktura zupčastog mehanizma. Ciklogram rada bregastog mehanizma.

L-18 Sažetak: Tipični zakoni guranja. Kriterijumi za rad mehanizma i ugao pritiska pri prenosu kretanja u višem kinematičkom paru. Izjava o problemu metričke sinteze. Faze sinteze. Metrička sinteza bregastog mehanizma s progresivno pokretnim potiskivačom.

Kontrolna pitanja.

Cam mehanizmi:

Kulachkov koji se naziva trokraki mehanizam sa višim kinematičkim parom, ulazna karika se naziva bregasta, a izlazna karika naziva se potiskivač (ili klackalica). Često, da bi se trenje klizanja u višem paru zamijenilo trenjem kotrljanja i smanjilo habanje i brega i potiska, u dizajn mehanizma je uključena dodatna karika - valjak i rotacijski kinematički par. Pokretljivost u ovom kinematičkom paru ne mijenja prijenosne funkcije mehanizma i predstavlja lokalnu pokretljivost.

Svrha i obim:

Bregasti mehanizmi su dizajnirani da pretvore rotacijsko ili translacijsko kretanje brega u povratno ili povratno kretanje sljedbenika. Istovremeno, u mehanizmu sa dve pokretne karike moguće je realizovati transformaciju kretanja po složenom zakonu. Važna prednost cam mehanizam je mogućnost da se osigura precizno poravnanje izlazne veze. Ova prednost je odredila njihovu široku upotrebu u najjednostavnijim uređajima za cikličku automatizaciju (bregasto vratilo) i u mehaničkim računskim uređajima (aritmometri, kalendarski mehanizmi). Cam mehanizmi se mogu podijeliti u dvije grupe. Mehanizmi prvog osiguravaju kretanje potiskivača prema datom zakonu kretanja. Mehanizmi druge grupe osiguravaju samo određeno maksimalno kretanje izlazne veze - hod potiska. U ovom slučaju, zakon po kojem se ovo kretanje vrši bira se iz skupa standardnih zakona kretanja u zavisnosti od uslova rada i tehnologije proizvodnje.

Klasifikacija bregastih mehanizama:

Cam mehanizmi se klasifikuju prema sledećim kriterijumima:

  • po lokaciji veza u prostoru
    • prostorni
    • stan
  • pomeranjem brega
    • rotacijski
    • progresivan
  • kretanjem izlazne veze
    • klipni (sa potiskivanjem)
    • povratna rotacija (sa klackalom)
  • prema dostupnosti videa
    • sa valjkom
    • bez valjka
  • po tipu kamere
    • disk (ravni)
    • cilindrični
  • prema obliku radne površine izlazne karike
    • stan
    • šiljati
    • cilindrični
    • sferni
  • metodom zatvaranja elemenata višeg para
    • moć
    • geometrijski


Prilikom zatvaranja silom, potiskivač se uklanja djelovanjem kontaktne površine brega na potiskivač (pokretna karika je brega, pogonska karika je potiskivač). Kretanje potiskivača pri približavanju se vrši zahvaljujući elastičnoj sili opruge ili sili težine potiskivača, dok breg nije pogonska karika. Kod geometrijskog zatvaranja, pomicanje potiskivača pri udaljavanju vrši se djelovanjem vanjske radne površine brega na potiskivač, a pri približavanju - djelovanjem unutrašnje radne površine brega na potiskivač. U obje faze kretanja, brega je vodeća karika, potiskivač je pogonska karika.

Ciklogram rada bregastog mehanizma

Rice. 2

Većina bregastih mehanizama su ciklični mehanizmi sa periodom ciklusa jednakim 2p. U ciklusu kretanja potiskivača, generalno, mogu se razlikovati četiri faze (slika 2): pomeranje iz najbližeg (u odnosu na centar rotacije ekscentra) do najudaljenije pozicije, najudaljenije pozicije (ili stajanja u najdaljoj poziciji) , povratak iz najdalje pozicije u najbližem i najbližem stajanju (stojeći u najbližem položaju). Prema tome, uglovi rotacije brega ili fazni uglovi se dele na:

  • ofset angle jy
  • daleko stojeći ugao j d
  • povratni ugao j in
  • blizu stojećeg ugla j b .

Iznos φ y + φ d + φ v naziva se radni ugao i označava se φ r. stoga,

φ y + φ d + φ c = φ r.

Glavni parametri bregastog mehanizma

Bregastog mehanizma karakteriziraju dva profila: središnji (ili teorijski) i konstruktivni. Ispod konstruktivno odnosi se na vanjski radni profil brega. Teorijski ili centar je profil koji u koordinatnom sistemu grebena opisuje centar valjka (ili zaokruživanje radnog profila potiskivača) kada se valjak kreće duž strukturnog profila brega. Fazni ugao naziva se ugao rotacije grebena. Ugao profila di je ugaona koordinata trenutne radne tačke teoretskog profila, koja odgovara trenutnom faznom uglu ji.
Općenito, fazni ugao nije jednak kutu profila ji¹di.
Na sl. Na slici 17.2 prikazan je dijagram ravnog zupčastog mehanizma sa dva tipa izlazne veze: van ose sa translatornim kretanjem i zamahujućim (sa povratnim rotacionim kretanjem). Ovaj dijagram prikazuje glavne parametre ravnih zupčastih mehanizama.

Na slici 17.2:

Teoretski profil brega se obično predstavlja u polarnim koordinatama odnosom ri = f(di),
gdje je ri radijus vektor trenutne tačke teoretskog ili središnjeg profila ekscentra.

Struktura bregastih mehanizama

U grebenom mehanizmu sa valjkom postoje dva različita pokreta funkcionalna namjena: W 0 = 1 - glavna mobilnost mehanizma kojim se transformacija kretanja vrši prema datom zakonu, W m = 1 - lokalna pokretljivost, koja se uvodi u mehanizam da zamijeni trenje klizanja u višem paru trenjem kotrljanja.

Kinematička analiza zupčastog mehanizma

Kinematska analiza zupčastog mehanizma može se izvesti bilo kojom od gore opisanih metoda. Prilikom proučavanja bregastih mehanizama s tipičnim zakonom gibanja izlazne veze najčešće se koristi metoda kinematičkih dijagrama. Za primjenu ove metode potrebno je definirati jedan od kinematičkih dijagrama. Budući da se prilikom kinematičke analize specificira bregasti mehanizam, poznati su njegov kinematički dijagram i oblik strukturnog profila brega. Dijagram pomaka je konstruiran u sljedećem redoslijedu (za mehanizam sa potiskivačom koji se translatorno kreće izvan ose):

  • konstruisana je porodica krugova poluprečnika jednakim poluprečniku valjka, tangenta na strukturni profil grebena; centri krugova ove porodice povezani su glatkom krivuljom i dobije se centar ili teoretski profil brega
  • krugovi radijusa uklapaju se u rezultirajući središnji profil r0 i r0 +hAmax , određuje se veličina ekscentriciteta e
  • po veličini površina koje se ne poklapaju sa lukovima krugova radijusa r0 i r0 +hAmax , određuju se fazni uglovi jwork, ju, jdv i js
  • luk kružnice r , koji odgovara kutu radne faze, podijeljen je na nekoliko diskretnih sekcija; kroz tačke cijepanja, prave se linije povlače tangencijalno na kružnicu radijusa ekscentriciteta (ove linije odgovaraju položajima osi potiskača u njegovom kretanju u odnosu na greben)
  • na ovim pravim linijama mjere se segmenti koji se nalaze između središnjeg profila i kruga radijusa r 0 ; ovi segmenti odgovaraju pokretima centra potisnog valjka SVi
    na osnovu primljenih pokreta SVi konstruiran je dijagram funkcije položaja centra potisnog valjka SVi= f(j1)

Na sl. Na slici 17.4 prikazan je dijagram konstrukcije funkcije položaja za bregasti mehanizam sa centralnim (e=0) translatorno pokretnim valjkastim pratiocem.

Tipični zakoni guranja .

Prilikom dizajniranja zupčastih mehanizama, zakon gibanja potiska se bira iz skupa standardnih.

Tipični zakoni kretanja dijele se na zakone sa tvrdim i mekim udarima i zakone bez udara. Sa stanovišta dinamičkih opterećenja, zakoni bez udara su poželjni. Međutim, bregovi s takvim zakonima kretanja su tehnološki složeniji, jer zahtijevaju precizniju i složeniju opremu, te su stoga znatno skuplji za proizvodnju. Zakoni s jakim udarima imaju vrlo ograničenu primjenu i koriste se u nekritičnim mehanizmima pri malim brzinama i maloj izdržljivosti. Preporučljivo je koristiti bregove sa zakonima bez šoka u mehanizmima sa velikim brzinama kretanja sa strogim zahtjevima za preciznost i izdržljivost. Najrasprostranjeniji su zakoni kretanja s mekim udarima, uz pomoć kojih je moguće osigurati racionalnu kombinaciju troškova proizvodnje i karakteristike performansi mehanizam.

Nakon odabira vrste zakona kretanja, obično metodom kinematičkih dijagrama, vrši se geometrijsko-kinematičko proučavanje mehanizma i utvrđuje se zakon kretanja potiskača i zakon promjene po ciklusu prve prijenosne funkcije. (vidi. predavanje 3- metoda kinematičkih dijagrama).

Tabela 17.1

Za ispit

Kriterijumi performansi i ugao pritiska tokom prenosa kretanja V viši kinematički par.

Ugao pritiska definiše položaj normale p-p u najvišem reduktoru u odnosu na vektor brzine i kontaktnu tačku pogonjene karike (slika 3, a, b). Njegova vrijednost određena je dimenzijama mehanizma, prijenosnom funkcijom i kretanjem potiskivača S .

Ugao prijenosa pokreta γ- ugao između vektora υ 2 I υ rel. apsolutne i relativne (u odnosu na breg) brzine te tačke potiskača koja se nalazi na tački kontakta A(Sl. 3, a, b):

Ako zanemarimo silu trenja između brega i potiskača, tada je sila koja pokreće potiskivač (pokretna sila) pritisak Q zupčanik primijenjen na potiskivač na mjestu A i usmjerena duž zajedničke normale p-p na profile kamera i pratilaca. Hajde da razbijemo struju Q na međusobno okomite komponente P 1 I Q 2, od kojih je prva usmjerena u smjeru brzine υ 2. Force P 1 pokreće potiskivač, savladavajući pritom sve korisne (vezane za obavljanje tehnoloških zadataka) i štetne (sile trenja) otpore primijenjene na potiskivač. Force P 2 povećava sile trenja u kinematičkom paru koji formiraju potiskivač i postolje.

Očigledno, sa smanjenjem ugla γ sila P 1 smanjuje se i snaga Q 2 povećanja. Pod određenim uglom γ može se ispostaviti da je sila P 1 neće moći savladati sav otpor primijenjen na potiskivač, a mehanizam neće raditi. Ovaj fenomen se zove ometanje mehanizam i ugao γ , pri kojem se javlja naziva se ugao klina γ pečat

Prilikom projektovanja bregastog mehanizma specificira se dozvoljena vrijednost kuta pritiska extra, osiguravajući ispunjenje uslova γ ≥ γ min > γ zatvori , odnosno trenutni ugao γ ni u jednoj tački u zupčastom mehanizmu minimalni ugao prijenosa ne smije biti manji od γm in i značajno premašuju ugao ometanja γ close .

Za grebenaste mehanizme sa potiskivačem koji se progresivno kreće, preporučuje se γ min = 60°(Sl. 3, A) I γ min = 45°- mehanizmi sa rotirajućim potiskivačom (sl. 3, b).

Određivanje glavnih dimenzija bregastog mehanizma.

Dimenzije zupčastog mehanizma određuju se uzimajući u obzir dozvoljeni kut pritiska u gornjem paru.

Uslov koji mora biti zadovoljen položajem centra rotacije brega O 1 : uglovi pritiska tokom faze uklanjanja na svim tačkama profila moraju biti manji od dozvoljene vrednosti. Dakle, grafički područje lokacije tačke O 1 može se odrediti pomoću porodice pravih linija povučenih pod dozvoljenim uglom pritiska u odnosu na vektor moguće brzine tačke središnjeg profila koja pripada potiskivaču. Grafičko tumačenje gore navedenog za potiskivač i klackalicu dato je na Sl. 17.5. Tokom faze uklanjanja, konstruiše se dijagram zavisnosti S B = f(j1). Pošto je u rokeru tačka IN kreće se duž luka kružnice poluprečnika lBC, tada se za mehanizam sa klackalom dijagram konstruiše u krivolinijskim koordinatama. Sve konstrukcije na dijagramu se izvode u istoj skali, tj m l = m Vq = m S .

Prilikom sintetizacije grebenastog mehanizma, kao i kod sinteze bilo kojeg mehanizma, rješava se niz problema, od kojih se dva razmatraju na kursu TMM:
izbor strukturnog dijagrama i određivanje glavnih dimenzija karika mehanizma (uključujući i bregasti profil).

Faze sinteze

Prva faza sinteze je strukturna. Blok dijagram određuje broj veza mehanizma; broj, vrsta i pokretljivost kinematičkih parova; broj redundantnih veza i lokalna mobilnost. Prilikom strukturalne sinteze potrebno je opravdati uvođenje svake redundantne veze i lokalne mobilnosti u dijagram mehanizama. Odlučujući uvjeti pri odabiru strukturnog dijagrama su: navedeni tip transformacije kretanja, položaj osi ulaznih i izlaznih veza. Ulazni pokret u mehanizmu se pretvara u izlaz, na primjer, rotacijski u rotacijski, rotacijski u translacijski itd. Ako su ose paralelne, tada se bira dijagram ravnog mehanizma. Prilikom ukrštanja ili ukrštanja osa potrebno je koristiti prostorni dijagram. Kod kinematičkih mehanizama opterećenja su mala, pa se mogu koristiti potiskivači sa šiljastim vrhom. U pogonskim mehanizmima, radi povećanja izdržljivosti i smanjenja habanja, valjak se uvodi u krug mehanizma ili se povećava smanjeni radijus zakrivljenosti dodirnih površina najvišeg para.

Druga faza sinteze je metrička. U ovoj fazi određuju se glavne dimenzije karika mehanizma koje obezbeđuju dati zakon transformacije kretanja u mehanizmu ili zadatu funkciju prenosa. Kao što je gore navedeno, funkcija prijenosa je čisto geometrijska karakteristika mehanizma, pa je stoga problem metričke sinteze čisto geometrijski problem, neovisno o vremenu ili brzinama. Glavni kriterijumi kojima se rukovodi dizajner pri rešavanju problema metričke sinteze su: minimiziranje dimenzija, a samim tim i mase; minimiziranje ugla pritiska u gornjoj pari; dobijanje tehnološki naprednog oblika bregastog profila.

Izjava o problemu metričke sinteze

Dato:
Blok dijagram mehanizma; zakon kretanja izlazne veze S B = f(j1)
ili njegovih parametara - h B, jwork = ju + jdv + js, dozvoljeni ugao pritiska - |J|
Dodatne informacije: Radius valjka r p, prečnik bregastog vratila d c, ekscentricitet e(za mehanizam sa potiskom koji se progresivno kreće) , središnja udaljenost a wi i dužina klackalice l BC (za mehanizam sa povratnom rotacijom izlazne veze).

Definiraj:
radijus početne bregaste podloške r 0 ; radijus valjka r 0 ; koordinate centra i strukturni profil brega r i = f(di)
i, ako nije specificirano, ekscentricitet e i središnja udaljenost a w.

Algoritam za projektovanje bregastog mehanizma na osnovu dozvoljenog ugla pritiska

Odabir centra je moguć u zasjenjenim područjima. Štoviše, morate odabrati na takav način da osigurate minimalne dimenzije mehanizma. Minimalni radijus r 1 * dobijamo, ako povežemo vrh rezultujuće regije, tačku Oko 1* , sa porijeklom. Ovim izborom radijusa, u bilo kojoj tački profila tokom faze uklanjanja, ugao pritiska će biti manji ili jednak dozvoljenom. Međutim, brega se mora napraviti s ekscentričnosti e* . Kod nulte ekscentričnosti, polumjer početne podloške će biti određen točkom O e0 . Radijus je jednak r e 0 , odnosno znatno više od minimuma. Kod izlazne veze - klackalica, minimalni radijus se određuje slično. Radijus pokretača kamere r 1aw na datoj udaljenosti centra aw , određen točkom O 1aw , presek luka poluprečnika aw sa odgovarajućom granicom regiona. Obično se brega rotira samo u jednom smjeru, ali prilikom izvođenja radova popravke poželjno je imati mogućnost rotacije brega u suprotnom smjeru, odnosno osigurati mogućnost obrnutog kretanja bregastog vratila. Prilikom promjene smjera kretanja, faze uklanjanja i približavanja mijenjaju mjesta. Stoga, za odabir radijusa ekscentra koji se kreće obrnuto, potrebno je uzeti u obzir dvije moguće faze uklanjanja, odnosno konstruirati dva dijagrama S B= f(j1) za svaki od mogućih smjerova kretanja. Izbor polumjera i pripadajućih dimenzija reverzibilnog zupčastog mehanizma ilustrovan je dijagramima na Sl. 17.6.

Na ovoj slici:

r 1- minimalni radijus početne bregaste podloške;
r 1e- radijus početne podloške pri datom ekscentričnosti;
r 1aw- radijus početne podloške na datoj središnjoj udaljenosti;
aw 0- središnja udaljenost na minimalnom radijusu.

Odabir radijusa valjka

Dizajn bregastih mehanizama

Sažetak: Cam mehanizmi. Svrha i obim. Izbor zakona kretanja bregastog gurača. Klasifikacija bregastih mehanizama. Glavni parametri. Geometrijska interpretacija analoga brzine. Utjecaj ugla pritiska na rad bregastog mehanizma. Sinteza zupčastog mehanizma. Faze sinteze. Odabir radijusa valjka (zaokruživanje radnog područja potiskivača).

Cam mehanizmi

Radni proces mnogih mašina čini neophodnim da u svom sastavu imaju mehanizme, čije kretanje izlaznih karika mora biti izvedeno striktno prema datom zakonu i usklađeno sa kretanjem drugih mehanizama. Najjednostavniji, najpouzdaniji i kompaktniji za obavljanje ovog zadatka su grebeni mehanizmi.

Zove se kulačkov trovezni mehanizam sa višim kinematičkim parom, čija se ulazna karika naziva pesnica, a slobodan dan je pusher(ili rocker).

Svojom pesnicom naziva se karika kojoj pripada element višeg kinematičkog para, napravljen u obliku površine promjenjive zakrivljenosti.

Pravolinijski pokretna izlazna veza se zove pusher, a rotirajući (ljuljajući) – rocker.

Često, da bi se trenje klizanja u višem paru zamijenilo trenjem kotrljanja i smanjilo habanje i brega i potiska, u dizajn mehanizma je uključena dodatna karika - valjak i rotacijski kinematički par. Pokretljivost u ovom kinematičkom paru ne mijenja prijenosne funkcije mehanizma i predstavlja lokalnu pokretljivost.

Oni reproduciraju kretanje izlazne veze - potiskivača - teoretski precizno. Zakon kretanja potiskača, specificiran prijenosnom funkcijom, određen je profilom brega i glavna je karakteristika bregastog mehanizma, o čemu zavise njegova funkcionalna svojstva, kao i dinamičke i vibracijske kvalitete. Dizajn bregastog mehanizma podijeljen je u nekoliko faza: dodjeljivanje zakona kretanja potiskivača, odabir strukturnog dijagrama, određivanje glavnih i ukupnih dimenzija, izračunavanje koordinata bregastog profila.

Svrha i obim

Bregasti mehanizmi su dizajnirani da pretvore rotacijsko ili translacijsko kretanje brega u povratno ili povratno kretanje sljedbenika. Važna prednost zupčastih mehanizama je mogućnost da se osigura precizno poravnanje izlazne veze. Ova prednost je odredila njihovu široku upotrebu u najjednostavnijim uređajima za cikličku automatizaciju i u mehaničkim računskim uređajima (aritmometri, kalendarski mehanizmi). Cam mehanizmi se mogu podijeliti u dvije grupe. Mehanizmi prvog osiguravaju kretanje potiskivača prema datom zakonu kretanja. Mehanizmi druge grupe osiguravaju samo određeno maksimalno kretanje izlazne veze - hod potiska. U ovom slučaju, zakon po kojem se ovo kretanje vrši bira se iz skupa standardnih zakona kretanja u zavisnosti od uslova rada i tehnologije proizvodnje.

Izbor zakona kretanja bregastog gurača

Zakon kretanja potisnika naziva se funkcija kretanja (linearnog ili kutnog) potiskivača, kao i jedan od njegovih derivata, uzet u odnosu na vrijeme ili generaliziranu koordinatu - kretanje vodeće karike - brega. Prilikom projektiranja bregastog mehanizma s dinamičke točke gledišta, preporučljivo je poći od zakona promjene ubrzanja potiskača, budući da su ubrzanja ta koja određuju inercijalne sile koje nastaju tijekom rada mehanizma.

Postoje tri grupe zakona kretanja, koje karakterišu sledeće karakteristike:

1. kretanje potiskivača je praćeno snažnim udarcima,

2. kretanje potiskivača je praćeno blagim udarcima,

3. Gurač se kreće bez udara.

Vrlo često, uvjeti proizvodnje zahtijevaju da se potiskivač kreće konstantnom brzinom. Prilikom primjene takvog zakona kretanja potiskivača u mjestu nagle promjene brzine, ubrzanje teoretski dostiže beskonačnost, a dinamička opterećenja bi također trebala biti beskonačno velika. U praksi, zbog elastičnosti karika, ne postiže se beskonačno veliko dinamičko opterećenje, ali se njegova veličina i dalje pokazuje vrlo velikom. Takvi udari se nazivaju "tvrdi" i dopušteni su samo u mehanizmima male brzine i s malim težinama potiska.

Lagani udari prate rad zupčastog mehanizma ako funkcija brzine nema diskontinuitet, ali funkcija ubrzanja (ili analogna ubrzanja) potiskivača prolazi kroz diskontinuitet. Trenutna promjena ubrzanja za konačnu vrijednost uzrokuje oštru promjenu dinamičkih sila, koja se također manifestira u obliku udara. Međutim, ovi udari su manje opasni.

Grebenasti mehanizam radi glatko, bez udaraca, ako se funkcije brzine i ubrzanja potiskivača ne prekidaju, mijenjaju se glatko i pod uvjetom da su brzine i ubrzanja na početku i na kraju kretanja jednake nuli.

Zakon kretanja potiskača može se specificirati kako u analitičkom obliku - u obliku jednačine, tako iu grafičkom obliku - u obliku dijagrama. U zadacima za predmetni projekat susreću se sljedeći zakoni promjene analoga ubrzanja centra potisnog valjka, dati u obliku dijagrama:

    Ravnomjerno ubrzani zakon promjene u analogu ubrzanja potiskivača; sa ravnomjerno ubrzanim zakonom kretanja potiskača, dizajnirani zupčasti mehanizam će doživjeti meke udare na početku i na kraju svakog od intervala.

    Trokutasti zakon promjene analoga ubrzanja osigurava rad bregastog mehanizma bez udaraca.

    Trapezni zakon promjene u analogu ubrzanja također osigurava rad mehanizma bez udaraca.

    Sinusoidni zakon promjene analognog ubrzanja. Pruža najveću glatkoću kretanja (karakteristično je da se ne samo brzina i ubrzanje, već i derivati ​​višeg reda mijenjaju glatko). Međutim, za ovaj zakon kretanja, maksimalno ubrzanje pri istim faznim uglovima i hodu potiskivača ispada veće nego u slučaju ravnomjerno ubrzanog i trapeznog zakona promjene analoga ubrzanja. Nedostatak ovog zakona kretanja je što se povećanje brzine na početku uspona, a samim tim i sam uspon odvija sporo.

    Kosinusni zakon promjene u analogu ubrzanja uzrokuje meke udare na početku i na kraju hoda potiska. Međutim, kod kosinusnog zakona dolazi do brzog povećanja brzine na početku hoda i brzog smanjenja na kraju, što je poželjno kada se radi sa mnogim mehanizmom bregastog hoda.

Sa stanovišta dinamičkih opterećenja, zakoni bez udara su poželjni. Međutim, bregovi s takvim zakonima kretanja su tehnološki složeniji, jer zahtijevaju precizniju i složeniju opremu, pa je njihova proizvodnja znatno skuplja. Zakoni s jakim udarima imaju vrlo ograničenu primjenu i koriste se u nekritičnim mehanizmima pri malim brzinama i maloj izdržljivosti. Preporučljivo je koristiti bregove sa zakonima bez šoka u mehanizmima sa velikim brzinama kretanja sa strogim zahtjevima za preciznost i izdržljivost. Najrasprostranjeniji su zakoni kretanja s mekim udarima, uz pomoć kojih je moguće osigurati racionalnu kombinaciju troškova proizvodnje i radnih karakteristika mehanizma.

Glavne dimenzije zupčastih mehanizama određuju se iz kinematičke, dinamičke i strukturne uslovima. Kinematic uslovi su određeni činjenicom da mehanizam mora da reprodukuje dati zakon kretanja. Dynamic Uslovi su veoma različiti, ali glavna stvar je da mehanizam ima visoku efikasnost. Konstruktivno zahtjevi se određuju iz uslova dovoljne čvrstoće pojedinih dijelova mehanizma - otpornosti na habanje kontaktnih kinematičkih parova. Projektovani mehanizam mora imati najmanje dimenzije.


Sl.6.4. O analizi sile bregastog mehanizma s translatorno-pokretnim potisnikom.

Sl.6.5. Proučiti ugao pritiska u zupčastom mehanizmu


Na sl. 6.4 prikazuje bregasti mehanizam sa potisnikom 2, koji se završava šiljkom. Ako zanemarimo trenje u višem kinematičkom paru, tada će sila koja djeluje na potiskivač 2 sa strane brega 1. Ugao koji formira normala n-n na profil brega 1. Ugao koji formiraju normala n-n i smjer kretanja potiskača 2 je ugao pritiska i ugao jednak , je ugao prenosa. Ako uzmemo u obzir ravnotežu potiska 2 (slika 10.5) i sve sile dovedemo u tačku , tada će potiskivač biti pod djelovanjem pogonske sile, smanjene sile otpora T, uzimajući u obzir korisni otpor, silu opruge, silu inercije, i redukovana sila trenja F. Iz jednadžbe ravnoteže sile koje djeluju na potiskivač 2, imamo

Smanjena sila trenja T je jednaka

Gdje je koeficijent trenja u vodilicama;

Dužina vodilice;

Pusher overhang.

Tada iz jednadžbe ravnoteže sila dobijamo da je sila trenja jednaka

Trenutna efikasnost mehanizma bez uzimanja u obzir trenja u višem paru i ležaju bregastog vratila može se odrediti formulom

Produženje k potiska je jednako (slika 6.5)

gdje je b konstantna udaljenost od tačke N oslonca potiskivača 2 do ose A rotacije grebena;

Najmanji radijus vektor bregastog 1

Pomicanje potiskivača 2.

Od sl. 6.5 dobijamo

Iz jednačine (6.7) dobijamo

Tada će efikasnost biti jednaka

Iz jednakosti (6.9) slijedi da efikasnost opada sa povećanjem ugla pritiska. Grebenasti mehanizam se može zaglaviti ako je sila (slika 6.5) . Do zastoja će doći ako je efikasnost nula. Tada iz jednakosti (6.9) dobijamo

Kritični ugao pod kojim dolazi do zaglavljivanja mehanizma, i analog je brzine koja odgovara ovom uglu.

Tada ćemo za kritični ugao pritiska imati:


Iz jednakosti (6.10) slijedi da kritični ugao pritiska opada sa povećanjem udaljenosti, tj. sa povećanjem dimenzija mehanizma. Približno možemo pretpostaviti da je vrijednost analoga brzine koja odgovara kritičnom kutu jednaka maksimalnoj vrijednosti ovog analoga, tj.

Zatim, ako su date dimenzije mehanizma i zakon gibanja potiskivača, može se odrediti vrijednost ugla kritičnog pritiska. Mora se imati na umu da do zaglavljivanja mehanizma obično dolazi samo u fazi podizanja, što odgovara savladavanju korisnog otpora, sile inercije potiska i sile opruge, tj. kada se savlada određena smanjena sila otpora T (slika 6.5). Tokom faze spuštanja ne dolazi do pojave zaglavljivanja.

Da bi se eliminisala mogućnost zaglavljivanja mehanizma tokom projektovanja, postavlja se uslov da ugao pritiska u svim pozicijama mehanizma bude manji od kritičnog ugla. Ako je maksimalni dozvoljeni ugao pritiska označen sa , tada ovaj ugao mora uvek zadovoljiti uslov

u praksi se uzima kut pritiska za bregaste mehanizme sa potiskivačem koji se progresivno kreće

Za bregaste mehanizme sa rotirajućim klackastim krakom, kod kojih je manje vjerovatno zaglavljivanje, maksimalni kut pritiska

Prilikom dizajniranja bregova, u proračunima možete uzeti u obzir ne kut pritiska, već kut prijenosa. Ovaj ugao mora zadovoljiti uslove

6.4. Određivanje ugla pritiska kroz glavne parametre bregastog mehanizma

Ugao pritiska se može izraziti kroz osnovne parametre bregastog mehanizma. Da biste to uradili, razmotrite bregasti mehanizam (slika 6.4) sa potiskivačem koji se progresivno kreće 2. Povlačimo normalnu liniju i nalazimo trenutni centar rotacije u relativnom kretanju karika 1 i 2. Iz ovoga imamo:

Iz jednakosti (6.13) proizilazi da su odabranim zakonom gibanja i veličine dimenzije eksera određene polumjerom, dobijamo manje kutove pritiska, ali veće dimenzije bregastog mehanizma.

I obrnuto, ako se smanji, tada se uglovi pritiska povećavaju i efikasnost mehanizma se smanjuje. Ako u mehanizmu (slika 6.5) os kretanja potiskača prolazi kroz os rotacije grebena i , tada će jednakost (6.13) poprimiti oblik