Механизм_возвратно_поступательного_движения

Механизм_возвратно_поступательного_движения

Эти передачи служат для преобразования вращения в прямолинейное перемещение исполнительного органа станка. Применяют реечные передачи, винтовые пары (скольжения и качения), кулисные, кулачковые и др.

Реечная передача служит для преобразования вращательного движения реечного колеса (рис. 10.2, а) в поступательное перемещение рейки и наоборот. Реечная передача может быть выполнена с прямозубым и косозубым зацеплением колеса с рейкой. За один

оборот прямозубого колеса с числом зубьев z рейка, шаг которой Р = кт, переместится на Н — Pz- nmz, а за п, мин-1, зубчатого колеса — на L = nrnzn.

Рис. 10.2. Способы преобразования вращательного движения в прямолинейное поступательное:

а — реечной передачей; 6 — червячно-реечной передачей; в — гидростатической передачей червяк — рейка; г, д — винтовой парой скольжения; е — шарико-винтовой передачей; 7 — червяк; 2 — гидрораспределитель; 3 — рейка; 4,5 — насосы; 6 — суппорт; 7 — контргайки; 8, 10 — гайки; 9 — корпус; 7 7 — ходовой винт; 72 — тела качения (шарики); 13 — канал возврата; М — электродвигатель

Реечные передачи используют в металлорежущих станках, например в токарных, для осуществления движения продольной подачи суппорта с резцом относительно обрабатываемой заготовки. В более крупных станках, таких как продольно-строгальные, необходимо передавать большие усилия. Там применяют червячно-реечную передачу (рис. 10.2, б).

В приводах подачи тяжелых станков используют гидростатические червячно-реечные передачи, в которых для уменьшения трения в паре червяк—рейка между профилями их зубьев подается под давлением тонкий слой масла. На рис. 10.2, в представлено устройство гидростатической червячно-реечной передачи многоцелевого станка. С помощью гидрораспределителя 2 в каналы червяка 7 от насосов 4 под давлением подается масло. Оно создает масляный слой между зубьями червяка и рейки 3 с зубьями, армированными пластмассой. В осевые зазоры соединения масло нагнетается насосами 5. Все насосы имеют один общий привод от электродвигателя М.

Винтовая передача применяется тогда, когда нужно получить движение с малыми скоростями. Вращение сообщается винту; гайка и связанные с нею стол или салазки перемещаются прямолинейно-поступательно.

В передачах винт—гайка скольжения в станках с ручным управлением используют треугольные, прямоугольные и трапецеидальные профили резьб. Треугольную резьбу применяют для точных перемещений в микрометрических винтах, в винтах делительных и измерительных машин. Прямоугольную и трапецеидальную резьбу используют для ходовых винтов, при этом гайки ходовых винтов выполняют цельными и разъемными.

Прецизионные металлорежущие станки оснащают безлюфтовой передачей винт—гайка скольжения (рис. 10.2, д). Это достигается применением сдвоенных гаек, расположенных в одном корпусе 9. Гайки 8 и 10 смещаются одна относительно другой в осевом направлении поворотом вокруг ходового винта 77 в противоположных направлениях, после чего их положение фиксируется контргайками 7. При вращении ходового винта в одном направлении суппорт 6 будет перемещаться от левой гайки 70; если же ходовой винт изменит направление вращения, то правая гайка 8 сразу передаст движение суппорту в противоположном направлении. В такой конструкции люфт не выбирается, так как гайки работают каждая на свое направление. На увеличенном виде Л показано, как соприкасаются профили левой и правой гаек с профилями резьбы ходового винта.

Читайте также:  Переделка_фонарика_трофи_tl52_на_литий

Недостатками передачи винт-гайка скольжения являются большие потери на трение, низкий КПД, невозможность применения при быстрых перемещениях. Скорость скольжения профиля резьбы винта относительно профиля гайки в 10—40 раз превышает скорость осевого перемещения узла, жестко скрепленного с гайкой.

В станках с ЧПУ в приводах подач передача винт—гайка качения (ВГК) представляет собой шариковую винтовую пару (ШВП) с полукруглым профилем резьбы. При использовании ШВП для точных перемещений недопустим осевой зазор. В этом случае ВГК выполняют по аналогии с передачей винт — гайка скольжения (см. рис. 10.2, д). В едином корпусе 9 (рис. 10.2, е ) размещают две гайки 8 и 10, смещенные одна относительно другой по винтовой линии. Это создает безлюфтовую передачу. Путем затягивания резьбовых соединений создаются предварительные осевые усилия. Теперь тела качения 12 вместо точечного контакта с дорожкой качения имеют контакт по небольшой поверхности, что повышает осевую жесткость ШВП.

В большинстве конструкций шарики в гайке перемещаются по замкнутой траектории. Каналом возврата служит специальная вставка 13, соединяющая два соседних витка гайки, которая заставляет циркулировать шарики только в пределах одного шага ходового винта 11.

Преимуществами ШВП являются: высокая жесткость и отсутствие зазора в соединении, что значительно снижает вибрации, уменьшает изнашивание и поломки режущего инструмента, повышает точность и чистоту обработки; возможность передачи больших усилий; низкие потери на трение, КПД этих механизмов составляет 0,9. 0,95; малые крутящие моменты на ходовом винте при холостом ходе; весьма малое трение покоя, что способствует обеспечению устойчивости движения; высокая точность (за счет предварительного натяга); высокая чувствительность к малым перемещениям; длительное сохранение точности, малое тепловыделение, снижающее температурные деформации винта и повышающее точность обработки.

К недостаткам относятся отсутствие самоторможения, сложность изготовления, высокая стоимость, необходимость надежной защиты от стружки.

Кривошипно-шатунные механизмы предназначены для преобразования вращательного движения в поступательное, обеспечивая перемещение по определенному закону. Скорость рабочего органа не остается постоянной во время его движения. В этом есть свое преимущество: при изменении направления скорости не возникает ударов и больших нагрузок, так как к моменту реверсирования движения скорость рабочего органа постепенно падает, приближаясь к нулю. Кроме того, возвратно-поступательное движение в кривошипно-шатунных механизмах осуществляется без применения дополнительных реверсивных механизмов.

Читайте также:  Как_поменять_процессор_на_компьютере_самому

Кривошипно-шатунные механизмы имеют широкое распространение в станках с прямолинейным движением резания, например в зубодолбежных.

На рис. 10.3 представлены различные схемы работы кривошипно-шатунного механизма. Центральный кривошипно-шатунный механизм (схемы а, в и г) в зависимости от соотношения X = г/1 может иметь различные применения. При / > г (схема а) длина хода ползуна равна 2г и чем меньше X, тем в лучших условиях будет работать механизм и тем выше его КПД. При I — г (схема в) кривошипно-шатунный механизм имеет наибольший ход, равный 4г. Однако при прохождении мертвых точек в середине хода рекомендуется иметь специальные устройства, так как использование сил инерции звеньев здесь не является надежным. Поэтому механизм с X = 1 на практике применяется редко. При I

В строительных машинах для преобразования вращательного движения в другие виды движений с целью передачи этого движения на рабочий орган применяются различные механизмы.

Реечный механизм, винтовой и кулисный

В строительных машинах для преобразования вращательного движения в другие виды движений с целью передачи этого движения на рабочий орган применяются различные механизмы.

Реечный механизм применяется для преобразования вращательного движения в поступательное.
Конструкция: ведущее зубчатое колесо и ведомая зубчатая рейка.

Винтовой механизм применяется для преобразования вращательного движения в поступательное.
Конструкция: ведущий винт и ведомая гайка.

Кулачковый механизм применяется для преобразования вращательного движения в поступательное.
Конструкция: ведущий кулачок и ведомый шток с пружиной.

Эксцентриковый механизм применяется для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное.
Конструкция: эксцентрик, шатун, ползун.

Кривошипно-шатунный механизм применяется для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное.
Конструкция: ведущий коленчатый вал с кривым шипом, ведомый шатун, ползун.

Кулисный механизм применяется для преобразования вращательного движения в качающееся движение кулис.
Конструкция: ведущий диск, ползун, ведомая кулиса.
Применяется в бетононасосах.

Мальтийский механизм применяется для преобразования непрерывного вращающегося движения в прерывистое вращающееся движение.
Конструкция: ведущий диск с рычагом, ведомая мальтисса.

Храпповой механизм применяется для преобразования вращательного движения в прерывистое вращательное движение, но с остановкой и торможением.
Конструкция: ведущий элемент — храпповик, ведомый — собачка (остановочный элемент).

Планетарный механизм преобразует вращательное движение с большим передаточным числом, когда геометрические оси валов ведущего и ведомого расположены соосно.
Конструкция: ведущее — зубчатое колесо, ведомое — зубчатое колесо, закрепленное на рычаг-водило.

Пример сложного совместного использования различных механизмов в часах:

§1. Кривошипно-ползунный механизм

В современных приборах и машинах широкое распространение получили рычажные механизмы и в первую очередь кривошипно-ползунный механизм (рис. 2), состоящий из стойки /, криво­шипа 2, шатуна 3 и ползуна 4, движущегося в направляющих 5.

Рис.2

Кривошипно-ползунный механизм служит для преобразования вращательного движения кривошипа в возвратно-поступательное прямолинейное движение ползуна. Наоборот, когда ведущим звеном является ползун, возвратно-поступательное прямолиней­ное движение ползуна преобразовывается во вращательное дви­жение кривошипа и связанного с ним вала.

Читайте также:  Схема_электрофореза_своими_руками

Кривошипно-ползунные механизмы широко применяют в порш­невых двигателях, компрессорах, прессах, насосах и т. д.

Если прямая, по которой движется центр шарнира, прохо­дит через ось вращения кривошипа Ох, то механизм носит название центрального. Если эта прямая не проходит через точку О, то полученный кривошипно-ползунный механизм называется дезаксиальным или нецентральным.

§2. Кулачковые механизмы

Кулачковые механизмы применяют в тех случаях, когда пере­мещение, скорость и ускорение ведомого звена должны изме­няться по заранее заданному закону, в частности, когда ведомое звено должно периодически останавливаться при непрерывном движении ведущего звена.

Чаще всего кулачковый механизм состоит из трех звеньев (рис. 3, а): кулачка 1, толкателя 2 и стойки 3. На рис. 3, б представлен четырехзвенный кулачковый механизм (четвертое звено — ролик 4).

Кулачковые механизмы под­разделяются на плоские и про­странственные. Плоскими назы­вают такие кулачковые механизмы, у которых кулачок и толкатель перемещаются в одной или парал­лельных плоскостях; простран­ственными — такие, у которых кулачок и толкатель перемещают­ся в непараллельных плоскостях.

На рис. 4 представлена схема пространственного цилиндриче­ского кулачкового механизма с профильным пазом на боковой по­верхности.

Для увеличения стойкости кулачки изготовляют из высокока­чественной стали с рабочей поверхностью высокой твердости. С целью уменьшения трения и износа на толкателе устанавливают ролик, который вращается на оси и катится без скольжения по рабочей поверхности кулачка (рис. 3, б).

Кроме износа звеньев недостатком кулачковых механизмов является необходимость обеспечивать постоянное соприкоснове­ние (замыкание) между звеньями. В процессе работы кулачкового механизма могут возникать большие силы, главным образом инерционные, направленные на отрыв рабочей поверхности тол­кателя от кулачка. Для восприятия этих сил применяется либо геометрическое (кинематическое), либо силовое замыкание кине­матической цепи.

Геометрическое (кинематическое) замыкание применено в пред­ставленном на рис. 4 и 5 механизме с пазовым кулачком. Толкатель движется поступательно. При вращении кулачка ролик толкателя соприкасается с боковыми сторонами паза, прорезан­ного на кулачке. Паз создает два рабочих профиля кулачка, которые перемещают ролик толкателя в обоих направлениях.

П ри силовом замыкании толкатель во всех положениях прижат к кулачку с силой, которая больше силы, стремя­щейся оторвать толкатель от кулачка.

Замыкающая сила в подав­ляющем большинстве случаев создается пружиной (см. рис. 3).

К числу недостатков кулачковых механизмов следует отнести сложность изготовления профиля кулачка, от которого требуется большая точность.

В тех случаях, когда толкатель должен перемещаться с перио­дическими остановками, участки профиля кулачка, соответствую­щие этим периодам, должны быть очерчены дугами окружности, проведенными из центра вращения кулачка.

Ссылка на основную публикацию
Мелкие_черные_жучки_на_кухне
Мелкие коричневые, черные или белые жучки на кухне заводятся очень просто – их мы можем принести из магазина вместе с...
Мауэрлатные_брусья_на_мостах
Мостовые брусья согласно СНиП 2.05.03-84 относятся к несущим элементам первой категории, поэтому они должны изготавливаться из сосны или лиственницы не...
Межосевое_расстояние_полотенцесушителя_какие_бывают
Полотенцесушитель представляет собой специальный прибор для сушки полотенец. Устройство монтируется в ванную комнату и позволяет не переживать о сохранности банных...
Механизм_возвратно_поступательного_движения
Эти передачи служат для преобразования вращения в прямолинейное перемещение исполнительного органа станка. Применяют реечные передачи, винтовые пары (скольжения и качения),...
Adblock detector