Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Соловьев А.И. Проектирование механизмов приборов и аппаратов

.pdf
Скачиваний:
13
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
9.95 Mб
Скачать

где

z — число зуоьев

шестерни.

 

 

 

Поводковая передача

(муфта)

 

 

 

 

 

 

 

 

• 4 = 1 - - ^ - ,

(170)

где

е — смещение осей валов, см;

 

 

R — радиус расположения

центра пальца, см.

Крестовая

муфта

 

 

 

 

 

 

і

 

 

 

 

 

7 ] = l - - i i f .

(171)

Карданный

механизм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т] =

1 — k f « 0 , 9 ,

(172)

где

к — коэффициент,

зависящий

от угла

перекоса валов [58].

Винт — гайка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tg(?

+ p)

 

где

|3—угол подъема

винтовой

линии

 

 

 

 

 

 

P =

arctgf."

(174)

 

Конические дифференциалы

(см. табл. 7) с модулем зацепле­

ния

0,5; 0,8; 1: 1,5 мм имеют

к. п. д. л ~

0,75-т-0,95.

 

Ошибка

угла поворота

за счет

трения

в опорах

 

 

 

 

 

 

 

 

мт .

 

 

 

 

 

А Т | = ? „

, а х 1 ^ - ,

(175)

где

ф ш а х максимальный

угол

поворота

і-го звена;

 

М т — м о м е н т трения

і-го звена;

 

 

М К 1 —крутящий

 

момент.

 

 

 

 

Момент

трения М т имеет

следующие

значения.

Вращающийся трансформатор ВТ - 2 — М т =170 Г-см; СКВТ-2—

А'\т = 170 Г-см; СКВТ-5 — М т

=

120 Г-см.

Электромагнитная

м у ф т а — М т

= 100

Г-см.

Цилиндрическая

цапфа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M T = - ^ - f P d ,

(176)

где

f коэффициент

 

трения

скольжения;

 

 

Р — радиальная

нагрузка;

 

 

 

 

d—'Диаметр цапфы, см.

П О

 

Коническая

цапфа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М т

=

f P d c p ,

 

 

 

 

(177)'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

где

chp

—средний

диаметр

цапфы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

d m a x

+

d m i n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dcP =

 

 

2

 

 

 

 

 

 

Цилиндрическая

сплошная

пята

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M T

= y f Q d ,

 

 

 

 

(178)

где

Q — осевая

нагрузка,

Г;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

диаметр пяты, см.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кольцевая, или

гребенчатая

 

цята

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М т

-

і Q

d ; " a x d 3 " ; i "

,

 

 

(179)

где

d m a x

и

dm inсоответственно

 

больший

и меньший

диаметр

 

 

 

 

 

кольца.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сферическая

или керновая

радиальная

 

опора

 

 

 

где

Р — радиальная

 

 

 

M T

=

fPr,

 

 

 

 

 

 

(180)

нагрузка,

Г;

 

 

 

 

 

 

 

 

г—радиус керна, см.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сферическая

пята

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

^ - ^ t Q R ,

 

 

 

;

(181)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lb

 

 

 

 

 

 

 

 

где

Q —осевая

нагрузка,

Г;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rрадиус пятна

контакта, см

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,682 Q

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R =

|

/ .

 

 

, Е

к ,

h " У ,

 

 

(182)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н к

. Rn

 

 

 

 

 

где

Е к

и

Еп

— модули

упругости

материала

керна

и

подпятника;

 

RK

и

Rn

радиусы

сфер

керна

и

подпятника

[34;

52].

Значение коэффициентов сухого трения скольжения

для ста­

лей

f « 0 , 1 5 0 , 2 4 ;

для

меди,

латуни,

'бронзы,

дюралюминия

1 «

0,154-0,3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i l l

Шарикоподшипник

радиальный

 

 

 

 

 

 

 

М Т = М 0

- f t l , 2 5 ( * - j - Р,

 

 

где

Мо — момент

трения

ненагруженного

шарикоподшипни­

 

ка [46];

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и,— коэффициент

трения качения;

 

 

 

D

и d — наружный и

внутренний

диаметры шарикоподшип­

 

 

ника;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р радиальная

нагрузка.

 

 

 

 

Момент трения

шарикоподшипников

с

внутренним

диаметром

d = 5-М 2 мм:

 

 

 

 

 

Р < 500 Г

 

 

 

а)

при радиальной

нагрузке

 

 

 

 

 

 

 

M T

=

M 0 + t-iP,

 

 

(184)

б)

при Р > 500 Г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мт =

Mo -f-500

(ц,— 14) +

РР-2-

(185)

Значение

момента

трения

ненагруженных

шарикоподшипников

с внутренним

диаметром

d =

5-f-12 мм:

 

 

 

а)

однорядные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М0

=

5,64-10,8 Г- см;

 

 

б)

двухрядные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мо =

8,94-14,1

Г-см.

 

 

Значения

коэффициентов

щ и рг для подшипников с внутрен­

ним диаметром

d = 54-12 мм:

 

 

 

 

 

а)

однорядные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ці =

0,001564-0,00124;

 

 

 

 

 

 

И2 =

0,000164-0,00050;

 

 

б)

двухрядные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1И =

0,001634-0,00460;

 

 

 

 

 

 

ца =

0,000754-0,00092.

 

 

Шарикоподшипник

осевой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М т « М 0

+ 1,5{І — О,

 

(186}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

 

 

где

М0 л

2 (D -f- d) — однорядный;

 

 

 

 

 

M 0 «3(D - { - cl) — двухрядный шарикоподшипник.

диаметром

Момент

трения

шарикоподшипников

с

внутренним

d =

5-12

мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М Т « М 0 +

|i3 Q,

 

(187)

где

цз «

0,000504-0,00100 см.

 

 

 

 

 

 

 

Шарикоподшипник

радиально-осевой

 

 

 

 

 

 

М т =

М 0 + (1,5 Q +

1,25Р)[л

(188)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О

 

 

 

 

 

 

D

-

D +

d

 

 

 

 

 

 

 

 

ио

г,

 

>

 

 

где

б — диаметр-шарика.

 

 

 

 

 

 

Момент

трения

шарикоподшипников

с

внутренним

диаметром

d = 5-і-12

мм при радиальных

нагрузках

Р ^ 5 0 0 Г, Р3*500 Г соот­

ветственно

принимают:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мт

« Мо +

1ЧР +

fxaQ;

 

(189)

 

 

 

М т =

M o + 500(11! — |ха) -fnaP + IisQ.

(190)

Первичные ошибки приводятся к выходному звену механизма

V

Д - J

J1;

ив конечном счете находится суммарный мертвый ход выходного звена

Д = Д п + Д П К ] +" Д П Т , ,

(192)

Два последних члена правой части выражения (192) численно значительно меньше первого члена, поэтому в неответственных расчетах ими иногда пренебрегают.

Мертвый ход кинематической цепи, выраженный в градусах, будет

Д° = - ^ 3 6 0 ° ,

(193)

где Ц — цена оборота звена в единицах отсчета:

Мертвый ход, выраженный в миллиметрах

(на шкале, описанной

радиусом R)

 

U = R t g A n .

(194)

Силы и вращающие моменты, действующие на звенья зубчатых механизмов, определяются по приведенным ниже формулам [50].

Нормальная к поверхности зуба сила: а) цилиндрическая прямозубая пара

 

 

 

 

 

 

Р . = -

5 ^ - .

 

(195)

 

 

 

Do момент

 

 

 

 

Do COS а

 

 

где

Мг и

на

 

валу

ведомой шестерни и диаметр ее

 

 

 

начальной

окружности;

 

 

 

 

 

а — угол зацепления

(а =

20°);

 

 

б)

цилиндрическая

косозубая

пара

 

 

 

 

 

 

 

Р п =

 

п

2 М д

.

,

(196)

 

 

 

 

 

 

 

 

D 2 COS a COS р

 

 

где

р — угол наклона

зуба;

 

 

 

 

 

 

в)

коническая

зубчатая

пара

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р п

=

п

'

 

,

(197)'

 

 

 

 

 

 

 

 

D 2

cos о

 

 

 

где

D c p средний

диаметр

начального

конуса ведомого

колеса;

 

г)

червячная пара

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р п =

• /

Р 2

-ь Q2

+ Т 2 ,

(198)

где

Р,Т, Q — соответственно

окружные

силы: червячного колеса и

 

 

 

червяка

и распорная сила.

 

 

 

Осевая

сила:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

цилиндрическая

косозубая

пара

 

 

 

 

 

 

 

Q =

~ t g , 3 ;

 

(199)

 

б)

коническая пара

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Qi = - ^ M g a s i m p ,

(200)

 

 

 

 

 

Q 2 =

 

JJh.

tgacoscp,,

(201)

 

 

 

 

 

 

 

D-'cp

 

 

 

 

где

ф! и ф2 углы

начальных конусов

[52].

 

114

Вращающий момент Mj на входном звене дифференциально-

планетарного

механизма (см. рис. 30 и 33) при известном

момен­

те полезных

сопротивлений М 2 на выходном звене,

передаточном

отношении і 12 и к. п. д. зацеплений т) 12 от входного

к выходному

звену и приведенном к входному звену моменте трения

подшип­

никовых опор звеньев Мтп будет

 

 

 

М х = - ^ - + М Т п .

 

(202)

І1 2 ' І 1 2

8.Пример графического оформления кинематического чертежа

зубчатого механизма отработки

сигнала с электродвигателем ти­

па АДП, синусно-косинусным

вращающимся трансформатором

(СКВТ) и таходинамо ТД показан на рис. 48. Кроме стандартной

Рис. 48

рамки с текстом в правом нижнем углу кинематического чертежа помещаются таблицы мертвых ходов (табл. 8) и вращающих мо­ ментов (табл. 9) с учетом изготовления его по второму классу точности.

 

 

Т а б л и ц а 8

 

Значения мертвых ходов

механизма

 

Мертвый ход в единицах отсчета

ведущее

ведомое

[20; 29; 33; 50]

Электродви­

МЗ

0,13200

гатель Ml

М4

0,13200

 

М5

0,02180

 

Мб

0,02180

 

Шкала Г. 0

0,03200

 

Шкала Т. 0

0.00069

 

 

9. На

базе кинематического

Значения вращающих моментов

проекта

 

разрабатывается кон­

струкция

механизма;

создает­

 

Максимальный

Ведущее

ся сборочный чертеж с необхо­

статический

звено

димым

и достаточным

количе­

момент, г - дм

 

ством проекций, разрезов и се­

 

 

Ml

3,56

чений;

выпускаются

рабочие

чертежи

 

отдельных

деталей.

 

 

 

Вся графическая документация выполняется в соответствии с тре­ бованиями ЕСКД (см. табл. 2).

В практике конструкторских бюро радиотехнической про­ мышленности принято проставлять па сборочных чертежах рядом с порядковыми номерами позиций числа зубьев z и модули за­ цеплений т , как это показано на чертеже зубчатого механизма отработки сигнала (рис. 49). Иногда здесь же в скобках указы­ вается количество деталей той или иной позиции, отличное от еди­ ницы.

Рис. 49

Позиции подсборок обозначаются двумя или более порядковы­ ми номерами. Например, узел шкального барабана, состоящий из собственно барабана и ступицы, помечен позициями 2; 44, пояс­ няемыми в спецификации раздельно.

10. Зубчатые механизмы настройки и управления устанавлива­ ются в виде отдельных блоков.в кожухах радиоэлектронной аппа­ ратуры или на щитках дистанционного управления. В этом случае механизм предварительно собирается между двумя параллельны­ ми платами по подобию зубчатых верньеров [30; 32].

Зубчатые механизмы вида показанных на рис. 48 и 49, как пра­ вило, являются принадлежностью многоблочных аппаратов с пуль­ том управления сложных радиотехнических систем [40]. Механиз­ мы, как и электронные блоки, предварительно монтируются на специальном шасси, вставленном в соответствующую ячейку стой­ ки-шкафа. Шасси отливаются из силумина или штампуются из листового металла.'

Микроэлектромашины типа показанных на рис. 48 (Ml . . .Мб) крепятся в специально отлитых для них стойках-стаканах б и 9 (рис. 50), как это показано на рис. 46 и 47, и муфтами соединяв ются соответствующими валами зубчатого механизма отработки сигнала <3.

Р ис 50

Положение шасси в стойке фиксируется закрепленными в его задней стенке направляющими силовыми стержнями-ловителя­ ми і и 5 и запирается невыпадающими винтами 7 и 8.

Ориентация токопитающих разъемов осуществляется несило­

выми ловителями 2 и 4.

:

 

 

П р и м е р . Определить

окружные силы,

вращающие моменты

и мертвый ход зубчатых

пар

механизма,

кинематическая схема

которого 'показана на рис.

51.

Все звенья

механизма выполнены

до седьмой степени точности. Межосевые расстояния, кроме вин­ товых колес, следующих непосредственно за ведущим электродви­

гателем, регулируемые. Момент М в т

на валу вращающегося транс ­

форматора

ВТ

равен 120 Г-см. Момент на валу

исполнительного

двигателя

без

возбуждения

равен

5 Г • см;

с

возбуждением —

30 Г • см. Момент трения на

валу

зубчатого

сектора принимается

равным

1000 Г • см.

Рабочий

момент

на валу сектора с учетом

трения

в его опорах

М с =

30000 Г-см.

Цена одного

оборота

 

сек­

 

 

 

 

 

 

тора 3600 отсчетных еди-

12

 

 

 

 

ниц (о. е:). Угол поворота

 

 

 

 

 

 

сектора

100°.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Валы

1,

2,

3,

4,

5,

5,

 

 

 

 

 

 

7 имеют диаметры

5, 5, 6,

 

 

 

 

 

 

8,

10, 6, 6 мм и длины

5,

 

 

 

 

 

 

15,

20,

30,

50,

20,

10

мм.

 

 

 

 

 

 

 

Р а с ч е т .

1. Окружное

 

 

 

 

 

 

усилие

зубчатого

секто­

 

 

 

 

 

 

ра

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рг =

2 М ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

mz

 

 

 

 

 

 

Рис. 51

 

 

 

 

2 • ЗООООО = 3750 Г.

 

 

 

 

 

0,8 • 2J0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Вращающий момент

на валу 5 по аналогии

с

 

(202)

 

 

 

 

 

 

М,

=

 

I 1У1Т.-. I

 

 

 

 

 

 

(203);

где

M s ' М о м е н т полезных

сопротивлений

сектора

8;

 

 

 

 

ч]с

и i 5 S — к. п. д. секторной

пары

и передаточное

отношение

 

от вала 5 к сектору 8;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М т . момент трения четырех однорядных шарикоподшип­

 

ников.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30000-20

+

3 8 = з

1 3 0

г . С

М

ш

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,97 • 200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Окружное усилие

на большем из колес вала 5

 

 

 

 

 

 

 

 

Рг,

2М,5

 

2 • 31300

2080 Г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5 • 60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Вращающий момент

М 7

на валу

7 равен

моменту вращаю­

щегося трансформатора М7 = М В

Т = 120 Г • см.

7,

 

 

 

 

 

 

 

Окружное усилие

колеса, сидящего

на

валу

 

 

 

 

 

 

 

 

Р 7 =

7

 

2 • 1200

=

30 г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m7 zi

 

0,5 • 160

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Момент М6 , приведенный от вращающегося трансформато­ ра к валу 6,

М6

= J « L _ + м т r

=

_ i 2 ° ^ L -

+

и =

48

Г.см.

 

 

r,iG 7

Т ( 3

 

0,438-160

 

 

 

 

 

 

Окружное усилие

на большем

колесе

вала 6

 

 

 

 

 

 

P G

— _?_і^£_ — —2j_480_

__

y~

 

 

 

 

 

 

 

m6 zG

 

0,5 • 75

 

 

 

 

 

 

 

5. Вращающий

момент

M 4 , приведенный к

валу

червячного,

колеса,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М 4

+ - M L . +

Л/L =

 

3 1 3

0

' 3 0

+

4 8

" 3

Q

+

•г] i < G

 

і] i 4 5

 

*

 

0,975 • 60

 

0,885

• 75

 

 

 

 

-t- 24 =

1650

Г-ЛІС.

 

 

 

 

 

Окружное

усилие червячного

колеса

 

 

 

 

 

 

 

p ^

-

^ l i . ^

 

2

1

6 5

0 0

= 1650 Г.

 

 

 

 

 

 

m< z,

 

0,5 • 40

 

 

 

 

 

 

 

6. Момент Мз, приведенный

к валу 3,

 

 

 

 

 

М я =

 

4- М Т о

=

0,40 • 40

h 14 = 220 Г

-см.

 

 

т, i3i

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Окружное

усилие

шестерни

червячного вала

3

 

 

 

 

 

2 М 3

 

2 • 2200

 

• Н 7 Г.

 

 

 

 

 

 

m3 z3

 

0,5 • 60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Момент М2 , приведенный

к

винтовому

колесу

вала

2,.

М, = J « i - + М Т 0

=

 

2 2

0

1 5

 

+ 9 = 69 Г-см.

 

т) i 2 3

2

 

 

0,915 • 60

 

 

 

 

 

 

Окружное

усилие

винтового

колеса

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

__ 2Мг

_

 

2 • 690

=

4 6

г

 

 

 

 

 

 

 

m2 zo

 

 

0,5 -60

 

 

 

 

 

 

 

8. Момент

М, приведенный

к валу исполнительного двигателя-».

 

К

 

J b _ ^ ,

 

69-20

=

2 & г . с м _

 

 

 

 

 

 

т, i l s

 

0,885 • 60

 

 

 

 

 

 

 

Приведенный к валу исполнительного электродвигателя вра-

і

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ