6.4.2 Механизмы для передачи поступательного движения

При передаче поступательного движения используются передачи с тягами (трос, лента, цепь и т. п.) или толкателями (стержень, шток и т. п.). Тяга может передавать движение только в одну сторону, толкатель с закрепленными концами передает движение в две стороны.

Проблемы с точностью передачи движения здесь такие же, как и при передаче вращения.

6.4.3 Механизмы для передачи движения через шарниры

При передаче движения через шарниры на поворачивающиеся в шарнире звенья возникает проблема связанности движений – основного движения в шарнире и передаваемого через шарнир движения. Пример передачи со связанными движениями приведен на рис. 6.25.

Рис. 6.25. Механизм со связанными движениями:

1 – шарнир; 2 – звено основного движения; 3 – входной вал передаваемого движения; 4 – выходной вал передаваемого движения; 5 – конические зубчатые колеса с числом зубьев z₁ и z₂

При неподвижном звене 2 _осн = 0 и вращении вала 3 _вх = _вых.

При неподвижном вале 3 (_вх =0) и повороте звена 23 зубчатое колесо выходного вала катится по неподвижному центральному колесу: _вых = _оснz₂/z₁  0. При одновременном вращении вала 3 и повороте звена 2: _вых = _вх  _оснz₂/z₁. Для того, чтобы всегда было _вых = _вх, необходимо компенсировать добавку _оснz₂/z₁.

Компенсация добавки может быть выполнена механически или путем введения дополнительных передач, однако проще это сделать программным путем, как это и происходит в современных приводах.

6.5 Механизмы тормозов, фиксаторов и стопоров

Для фиксации привода после отключения двигателя в состав механизмов вводят тормоза, фиксаторы и стопоры. Фиксаторы и стопоры также часто служат для уменьшения погрешности позиционирования исполнительного звена привода. В технологических машинах, в отличие от транспортных, непосредственно для торможения и остановки механизма тормоза используются достаточно редко.

Тормоза в приводе обычно устанавливают на звеньях, для торможения которых требуется минимальное тормозное усилие. В приводах с редуктором таким звеном является входное звено редуктора, в приводах с мультипликатором таким звеном является выходное звено мультипликатора.

В современных приводах вращения наибольшее распространение получили дисковые тормоза, которые в отличие от барабанных, обладают рядом преимуществ, главными из которых являются удобство компоновки, компактность и высокая эффективность, при этом тормоза часто встраивают внутрь двигателя (рис. 6.26). Основными элементами таких тормозов являются катушка 3, выполненная в виде кольца, подвижный якорь 4, которые вместе образуют электромагнит и тормозная колодка 6.

Рис. 6.26. Тормоз, размещенный внутри электродвигателя:

1- задний фланец электродвигателя, 2- вал двигателя, 3 - катушка, 4 - якорь электромагнита, 5- шпонка, 6 - тормозная колодка, 7- крыльчатка

В исходном состоянии при выключенном двигателе на катушку ток не подается. Тормоз находится в заторможенном состоянии, вал двигателя 2, через шпонку 5, фрикционную пару 6-4 замкнут на фланец 1. Замыкание обеспечивает пружина 8. При подаче напряжения на катушку 3, якорь смещается влево, сжимает пружину, выбирая зазор ∆, и зазор уже образуется между якорем соединенным с фланцем и тормозной колодкой, установленной на шпонке. Вал двигателя может свободно вращаться. Справа за тормозом установлена крыльчатка 7 воздушного охлаждения тормоза и двигателя. Кожух на рис. 6.26. условно не показан.

Чтобы получить большой тормозной момент поступают следующим образом:

• используют специальные фрикционные материалы с высоким коэффициентом трения в паре;

• увеличивают усилие прижима колодок, например, за счет замены электромагнитного привода на пневматический или гидравлический;

• увеличивают диаметр фрикционной пары;

• устанавливают несколько фрикционных пар в одном тормозе, увеличивая таким образом площадь трущихся поверхностей.

Для торможения приводов также используют фрикционные электромагнитные муфты. Многодисковые электромагнитные муфты  тормозные и обычные получили широкое распространение в технологических машинах. Такие муфты имеют набор фрикционных пар 1, на рис. 6.27 их шесть.

Рис.6.27. Многодисковая фрикционная муфта: