Слюсарно – складальні роботи
Відомості з технічної механіки.
Механізми і машина. Види передач.
Усі механізми розділяються на дві великі групи: механізми з нижчими парами, які іноді називають важільними, та механізми з вищими парами.
Ті й інші можуть бути плоскими та просторовими.
Із механізмів з нижчими парами найбільш поширеними є шарнірно-важільні механізми (ШВМ), основною перевагою яких є можливість отримання заданого ходу механізму (це відстань між крайніми положеннями його вихідної ланки), завдяки чому ці механізми є основними механізмами як робочих машин, так і машин-двигунів.
Розглянемо приклади найбільш поширених ШВМ.
Шарнірно-важільні механізми (ШВМ)
На рис. 1, а наведено кривошипно - повзунний механізм – один із найпоширеніших, він є основним механізмом у поршневих машинах (двигуни внутрішнього згоряння, компресори, насоси), у кувальних машинах, пресах тощо. У ньому ланки: 1 – кривошип, 2 – шатун, 3 – повзун, 0 – стояк. Механізм служить для перетворення обертального руху в поступальний.
Шарнірний чотириланковий механізм (рис. 1, б) служить для перетворення одного виду обертального руху в інший і може бути в залежності від розмірів ланок кривошипно-коромисловим, двокривошипним і двокоромисловим; застосовується в пресах і кувальних машинах, хитних конвеєрах, прокатних станах, муфтах зчеплення, приладах тощо. У ньому ланки: 1 – кривошип, 2 – шатун, 3 – коромисло, 0 – стояк. Шарнірний чотириланковий механізм застосовують також у випадку, коли одна з його точок має рухатися за заданою траєкторією, наприклад, у портальний кранах.
Кулісний механізм служить для перетворення одного виду обертального руху в інший або безперервного обертального руху в поступальний. Кулісні механізми застосовують у стругальних і довбальних верстатах, поршневих насосах і компресорах, гідроприводах, приладах тощо. Кулісой зазвичай називають ланку з пазом, по якому переміщується кулісний камінь. Куліса може бути обертовою, хитною або поступально рухомою.
На рис. 1, в наведено шостиланковий кулісний механізм поперечно-стругального верстату, в якому ланки: 1 – кривошип, 2, 4 – кулісні камені, 3 – хитна куліса, 5 - поступально рухома куліса з різцовою головкою, 0 – стояк.
Рис. 1. Шарнірно-важільні механізми (а, б, в – плоскі):
а. – кривошипно-повзунний; б. – шарнірний чотириланковий; в. – кулісний; г.- просторовий маніпулятор робота
На рис. 1, г наведено схему просторового важільного механізму одного з видів промислового робота, це механізм з незамкнутим кінематичним ланцюгом ABCDEF (ланки 1...5 – рухомі, 0 – стояк, F – кліщі). Промислові роботи в наш час знаходять все більш широке застосування для виконання різноманітних технологічних і допоміжних операцій: збирання, зварювання, фарбування, завантаження тощо.
Серед механізмів з вищими кінематичними парами (як плоских, так і просторових) найбільш поширеними є зубчасті, кулачкові, фрикційні, мальтійські та храпові механізми.
Розглянемо приклади деяких із них.
Зубчасті механізми
У зубчастих передачах розрізняють зовнішнє (рис. 2, а), внутрішнє (рис. 2, б) і рейкове зачеплення (рис. 2, в): ланка 1 – шестерня, 2 – колесо ( або, як частковий випадок колеса, – рейка).
У залежності від розташування осей коліс зубчасті передачі можуть бути з паралельними осями (циліндричні) (рис.2, а, б), з осями, що перетинаються (конічні) (рис. 2, г) та з осями, що перехрещуються або гіперболічні передачі, варіантами яких є гвинтові (рис. 2, д), черв'ячні (рис. 2, е) та гіпоїдні (рис. 2, ж) передачі [13].
У гвинтовій передачі ланки 1,2 – косозубі циліндричні колеса; у черв'ячній передачі ланка 1 - черв'як, 2 - черв'ячне колесо; у гіпоїдній передачі ланки 1,2 – конічні колеса.
Широке застосування отримали багатоланкові зубчасті передачі, що дають можливість отримувати великі передаточні відношення: редуктори (рис. 3) і планетарні зубчасті механізми (рис. 4). У склад планетарного редуктора входять не тільки колеса з нерухомими осями (1,3), але й колеса (2) з віссю, що рухається по колу (Н).
У наш час у пристроях приладів і систем керування все більш поширення набувають так звані хвильові передачі з гнучкими ланками, (рис. 2.5), що дозволяють отримувати великі передаточні відношення, високу кінематичну точність і передавати механічний рух через герметичну стінку. Усі ланки передачі жорсткі, окрім ланки 2, яка називається гнучким колесом и може деформуватися при обертанні генератора 1, приймаючи овальну форму з великою віссю, що спрямована по лінії, яка з'єднує центри роликів генератора. Конструктивно гнучка ланка виконана у вигляді тонкостінного стакана, один кінець якого нерухомо зв'язаний зі стояком, що розділяє простори А і Б, а інший кінець, деформуючись при обертанні генератора 1, викликає переміщення зубців, як колеса 2, так і колеса 3 (жорсткого колеса). Таким чином, колесо 3, знаходячись у просторі А, отримує обертання від зубців колеса 2, розташованих на зовнішній стінці стакана, в той час як генератор 1, що викликає рух зубців, обертається
всередині стакана. Цим досягається герметичне розділення просторів А і Б стінкою стакана та одночасно передається обертання без порушення герметичності стінки.
Передача називається хвильовою тому, що ланка 2 в цілому залишається нерухомою, але при обертанні генератора по ньому переміщується хвиля деформації, що викликає невеличкі переміщення зубців. Хвильова передача застосовується також для отримання великих передаточних відношень, причому в якості нерухомої ланки може бути прийнята ланка 2 і навіть генератор 1.
|
||
Рис. 2. Зубчасті механізми: а. – зовнішнє зачеплення; б. – внутрішнє зачеплення; в. – рейкове зачеплення; г. – конічна передача; д. – гвинтова передача; е. - черв'ячна передача; ж. - гіпоїдна передача |
||
|
|
|
Рис. 3. Двоступінчастий циліндричний редуктор: 1,3 – шестерні; 2,4 - колеса
|
Рис. 4. Зубчастий планетарний механізм: 1 – рухоме (сонячне) колесо; 2 – сателіт; 3 – нерухоме (сонячне) колесо; Н - водило |
|
|
|
|
Рис. 5. Хвильова передача: 1 – генератор; 2 – гнучке колесо; 3 – жорстке колесо |
|
|
