книги из ГПНТБ / Соловьев А.И. Проектирование механизмов приборов и аппаратов
.pdfсами а и b при остановленном водиле Н отношением соответству
ющих чисел зубьев ( - ^ - ] , окончательно запишем
|
|
|
3,06 = |
1 + -i!L . |
|
||
|
|
|
|
|
Za |
|
|
Отсюда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
za |
= |
2,06. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Положив |
z a = 5 4 , |
найдем |
zb |
= 111,24. Окончательно примем |
||
zb |
= 114. |
|
|
|
|
механизма [3] найдем чис |
|
|
Из условия соосности планетарного |
||||||
ло |
зубьев zq |
сателлита |
q |
|
|
|
v |
|
|
4 |
2 |
|
2 |
|
|
|
Проверяем значение передаточного отношения от звена а к зве |
||||||
ну Н при заторможенном звене Ъ |
|
|
|||||
|
|
1 ? н = 1 + |
|
= 3,11. |
|
||
|
Полученное расчетом передаточное отношение незначительно» |
||||||
отличается от наперед принятого нами значения. |
|||||||
|
Скорость |
вращения |
водила |
первого |
планетарного ряда |
||
|
|
|
Па, |
6000 |
т о п |
е> |
|
|
|
пн, = Паа = |
— = |
|
= |
1930 |
об/мин, |
|
|
|
іаЬн |
3 |
, 1 1 |
|
|
где Па2 —скорость вращения жестко связанного с водилом Нг
центрального колеса а2 . |
||
Скорость вращения |
водила |
Н 2 |
Пн2 = |
" а ' = |
1 9 3 0 = 620 об/мин. |
|
^аН |
' |
)
4. Передаточное отношение червячной передачи
1, = |
= 40, |
|
Пк |
где п ч и пк — соответственно скорости вращения червяка и ко леса.
Целесообразно принять число заходов червяка гч = 1 и число зубьев червячного колеса zK =40, что обеспечит удобное значение передаточного отношения
іч = - ^ = Л = 40. nk 1
5. Передаточное отношение пары конических шестерен
І З - 4 — •
Z 3
Примем z3 = 48; z4 = 24. При этом
, |
24 |
1 |
І |
з - 4 - 1 Г ~ |
~ |
6. Цены оборотов шкал 6 и 7 Ц 6 и Ц 7 связаны между собою равенством
Ц 7 п 7 |
= |
Ц б П 6 , |
где Пб и п7 — скорости вращения |
шкал 6 и 7 в об/мин. |
|
Тогда |
|
|
Здесь |
|
|
П7 |
_ _ , |
|
—— 1 7 - 6 ,
где І7-6 — передаточное отношение между шкалами 7 к 6, равное передаточному отношению от водила На, жестко связан ного с конической шестерней 4 к шестерне, несущей шкалу 6.
Примем числа зубьев z 4 3 = 4 0 ; z b 3 = 5 8 ; z b j = 4 8 и, записав условие соосности, найдем число зубьев сблокированных шестерен сателлита:
Z q 3 + Zb„ = |
Z q < + |
Z b , ; |
Z q , = Z q 3 |
•+- Z b 3 |
Z b , ; |
z4 i = 40 + 58 — 48 = 50.
По аналогии с (89) передаточное отношение от звена Ь4 к за торможенному звену Ь3 при условно остановленном водиле Нз будет
|
|
|
|
.н, |
- |
п ь , - " н , |
|
|
|
|
( |
9 2 ) |
||
|
|
|
|
|
|
« ь . - " н . |
|
|
|
|
|
|||
где п — скорость |
вращения |
|
звеньев |
шкального |
планетарного |
ме |
||||||||
|
ханизма. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С учетом |
Пь3 |
= 0 |
имеем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ г - |
= 1 |
- |
|
|
|
|
|
(93) |
||
Искомое |
передаточное отношение |
от |
водила |
Н 3 к |
звену Ь., |
|
||||||||
|
|
|
|
1н,ь. = — 4 ~ ; |
|
|
|
|
(94) |
|||||
|
' Н 3 Ь , — І89 — |
І Ц - 9 |
— |
— Z ( »4 |
|
|
|
|
— Z q 4 |
|
|
|
||
|
|
|
|
1 |
Z b 3 |
|
|
z b 4 Z q 3 |
Z b g |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
z b 4 |
Z q 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
48-40 |
|
= |
1 |
) 7 7 _ |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
48 • 40 — 50 • 58 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Скорость вращения шкалы 7 равна скорости вращения кониче |
||||||||||||||
ской |
шестерни 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п7 |
= п4 |
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Іа,Н, |
іаа Н,, |
і г |
l3-i |
|
|
|
|
|
Зубчато-винтовой механизм резонансного волномера (рис. 31, я) |
||||||||||||||
включает в себя планетарный двухрядный зубчатый |
механизм |
/, |
||||||||||||
кулачковую |
соединительную |
муфту |
3, |
систему |
шестерен |
.3—3'; |
||||||||
4—4'; |
6—6' |
кинематической |
|
связи |
между шкалами 7 и 5 |
грубого |
||||||||
и точного отсчета скорости вращения вала шестерни 6'; безлюфтовую винтовую передачу, состоящую из двух гаек 8, подвижно зафиксированных в пазу обоймы 9 и распираемых цилиндриче-
ской пружиной 10, и винта 11 с шагом t = 1,5 мм, являющегося продолжением вала шестерни 6'.
Левая гайка винтовой передачи жестко связана с полым стерж нем 12, перемещающимся при вращении винта / / возвратно-по ступательно в резонансной камере 13. Величина перемещения стержня 12 с линейной скоростью V = 0,15 м/мин оценивается по шкалам (лимбам) 7 и 5.
а
|
Рис. |
31 |
|
Механизм имеет и ручной привод при |
разомкнутой муфте 3 от |
||
маховика 2 |
через пару шестерен |
3—3'. |
|
Р а с ч е т . |
1. Полагаем, что скорость |
водила второго планетар |
|
ного ряда, равная скорости муфты |
3, |
определена по |
методике, из |
||
ложенной в предыдущем параграфе, |
и равна Пз = 100 об/мин. То |
||||
гда скорость вращения винта |
11 П ц |
= |
Пз = |
100 об/мин. |
|
Рассматривая развертку |
нитки |
резьбы |
винта И, |
представлен |
|
ную прямоугольным треугольником «а рис. 31, б, замечаем, что
окружная скорость |
винта V B и линейная скорость гайки V r свя |
заны между собою |
зависимостью |
V r = V B tgp,
где р — угол подъема резьбы винта;
к а
где |
Т —• ход |
резьбы; |
|
|
|
|
d — средний диаметр резьбы. |
|
|||
|
В случае многозаходной резьбы |
|
|||
|
|
|
T = |
t. z, |
|
где |
z — число |
заходов |
резьбы; |
|
|
|
t — шаг |
резьбы. |
|
|
|
|
Окружная |
скорость |
винта |
|
|
|
|
|
я |
d n u |
It (ІПц. |
|
|
|
|
|
|
(95)
(96)
(97)
(98)
Следовательно, линейная скорость гайки, а вместе с нею и стержня 12 в резонаторе 13, будет
|
|
|
|
V r = |
|
я dn„ - — |
= |
n„ |
zt. |
|
|
(99) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
я d |
|
|
|
|
|
|
|
С |
учетом |
заданного |
|
значения |
линейной |
скорости |
стержня |
||||||||
V = V r = |
0,l5 |
мі мин |
и шага |
винта |
t = |
1,5 |
мм |
найдем |
необходимое |
|||||||
число |
заходов |
винта |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Z = |
— ; |
|
|
|
|
(100) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пи |
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z = |
|
|
0,15 |
|
= |
1 . |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
100 |
• 0,0015 • 1 |
|
|
|
|
||||
|
2. |
Запишем |
условие соосности зубчатого механизма |
лимбов 7 |
||||||||||||
и |
5 [3] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
і |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
го + |
W = |
г, + |
г / |
|
|
|
(101) |
||||
или |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d6 |
+ |
d6 ' |
= |
d, + |
d,\ |
|
|
|
(102) |
||
где г6 , |
г6 ', |
тА, г/ —радиусы |
|
начальных |
окружностей |
шестерен |
||||||||||
|
|
|
|
6—6', |
4—4'; |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
йб. °У, |
d4 , |
d/ — диаметры начальных |
окружностей тех же ше |
||||||||||||
|
|
|
|
стерен. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Поскольку |
модули |
подобных |
зацеплений |
обычно |
одинаковы, |
||||||||||
то |
условие |
соосности |
можно |
записать |
через числа зубьев |
|||||||||||
|
|
|
|
|
z0 |
+ |
z„' = |
Z.( |
+ |
z/ . |
|
|
|
(103) |
||
Примем числа зубьев |
шестерен механизма |
лимбов: |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
z6' = |
I2I; |
|
z 4 = 1 4 3 ; |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
z6 ' = |
41; |
|
z / = 19. |
|
|
|
||||||
|
3. Передаточное отношение от лимба 5 грубого отсчета к лим |
|||||||||||||||
бу |
7 точного отсчета |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
І5 7 |
= |
- ^ |
• |
— ; |
|
|
|
(104) |
|||
|
|
|
|
І 5 7 = |
і і і |
. J L = |
3 ,5. |
|
|
|
||||||
J 7 |
19 |
121 |
4. Обороты лимбов 7 и 5 моделируют одну и ту же физиче скую величину— перемещение стержня 12. Это можно отразить равенством
|
|
|
Ц 5 п 5 = |
Ц 7 П 7 , |
|
(105) |
где Ц 5 и |
Ц 7 |
— соответственно |
цены одного оборота лимбов 5 и 7; |
|||
П5 и |
П7 — числа |
оборотов |
лимбов. |
|
||
Отсюда цена |
оборота |
лимба точного |
отсчета |
|
||
|
|
|
Ц 7 - Ц 3 |
-55- = |
Ц 5 i 5 7 . |
(106) |
|
|
|
|
П 7 |
|
|
Как видно из рис. 31, б, один оборот винта 11 соответствует линейному перемещению стержня 12, равному ходу Т.
Следовательно,
|
LI.5 = |
T = |
zt. |
(107) |
В нашем случае |
z = l . Тогда |
|
|
|
|
|
U.s = |
t; |
|
|
U 7 = i 5 7 t = |
3,5t. |
(108) |
|
Редуцирующий механизм |
(рис. 32) |
измерительной схемы ази |
||
мута самолета |
предназначен |
для |
преобразования электрических |
|
сигналов в пропорциональный им угол поворота измерительных осей и связанных с ними электромеханических датчиков. Имита торы измерительных осей приводятся во вращение индукционным
двухфазовым |
электродвигателем |
.Через редуктор |
с трансфор-, |
|
|
5 |
5 |
|
|
мациеи i i = |
и i2 = |
-^j-вращение |
передается с |
дополнитель |
ным замедлением парой шестерен 12 па точную ось фазовра щателя 13 типа ВТМ-4 со шкалой точного отсчета 14 и сельсином-
датчиком 17 типа |
БС13-3, работающим в индикаторном |
режиме |
па сельсин БС-10, |
находящийся в прямопоказывающем |
приборе. |
Один оборот точной шкалы составляет 10°. Изменение редукции осуществляется подачей сигнала постоянного тока на обмотку электромагнита 7, якорь которого во избежание заклинивания пе реключающей пары зубчатых колес гибко связан с осью перекид ного зубчатого колеса 6 и при отсутствии управляющего напря жения удерживается пружиной 5 в положении, обеспечивающем зацепление перекидного колеса 10 с ведущим колесом 9. Враще ние на точную ось передается >с редукцией іг.
При подаче сигнала на обмотку электромагнита якорь, притя гиваясь к ярму, преодолевает сопротивление пружины 5 и пово рачивает рычаг 4 вокруг оси 5; зубчатое колесо 10 выходит из за-
цепления с колесом 11, обкатываясь по колесу 6. Вращение от электродвигателя / передается на точную ось с редукцией іь
Через редуктор с шестернями 16 и 20, 25 и 26 вращение пере дается от точной на первую промежуточную ось 18 сельсином 19
Р т . 32
тина БС2Б-3, работающим в трансформаторном режиме, на сель сины счетно-решающего прибора. Далее шестернями 25 и 26 пе-
„ . |
12 |
|
редача осуществляется с редукцией із = |
34 |
на вторую промежу- |
точную ось 22 с сельсином 21 типа БС2Б-3, работающим в транс форматорном режиме. На сельсин селектора азимута вращение
передается с редукцией ц = —шестернями 27. На оси 28 нахо-
3
дится сельсин 31 типа БС13-3 с грубой шкалой 30 и сельсин 24. Сельсин-датчик 31 электрически связан с сельсинами показы вающего прибора, а сельсин 24 — с сельсином селектора азимута
Парой шестерни 29 с передаточным отношением is = — вращение
передается на ось 33 ротора вращающегося трансформатора 32. Конструктивно механизм представляет собой систему взаимосвя занных элементов, которые крепятся на двух платах, соединенных колонками.
Условно приняв в числителе дроби число зубьев ведомого ко
леса, |
в знаменателе — число зубьев ведущей шестерни, приве |
дем |
геометрические характеристики зубчатых пар рассмотренно |
го механизма, необходимые и достаточные для его кинематиче
ского расчета |
(табл. |
3). |
|
|
|
Приведенные в |
табл. 3 |
|
Т а б л и ц а 3 |
||
числа зубьев z и модуль за |
Геометрические характеристики |
||||
цеплений |
m |
связаны меж |
редуцирующего |
механизма азимута |
|
ду собой |
известной |
зависи |
|
|
|
мостью |
|
|
|
Позиция на |
колеса |
|
|
D |
(Ю9) |
рис. 32 |
Число зубьев шестерни |
m |
= |
|
|
||
|
|
|
|||
где D—диаметр делительной (начальной) окружности.
В рассмотренном меха низме используются: 13 и 32 — вращающиеся транс форматоры типа ВТМ-4; 17; 19; 21; 24; 31 — сельсины ти па БС13-3; БС25-3; 14; 30 — шкальные механизмы, в пер вом из которых 36 оборотам соответствует 100 делений (цена одного деления 36°), во втором — один оборот со ответствует 36 делениям (це на одного деления 10°).
Антенный привод судовой радиолокационной станции (рис. 33) выполняет следу ющие операции:
а) круговое вращение ан тенны;
б) ввод курса судна для стабиливации антенны отно сительно направления на север;
в) синхронное и синфаз ное вращение катушки раз вертки электроннолучевой трубки 7 (см. рис. 3).
|
36 |
|
|
12 |
|
3,4 |
64 |
|
20 |
||
|
||
5 |
24 |
|
6,31 |
96 |
|
54 |
||
|
||
|
55 |
|
|
25 |
|
10 |
96 |
|
24 |
||
|
||
11 |
87 |
|
84 |
||
|
||
15 |
144 |
|
84 |
||
|
||
18 |
120 |
|
48 |
||
|
||
19 |
112 |
|
56 |
||
|
||
21 |
96 |
|
64 |
||
|
||
22 |
126 |
|
45 |
||
|
||
24 |
166 |
|
166 |
||
|
||
П р и м е ч а н и е . |
Модуль зацепления 0,3, |
исключая позицию 18, где модуль зацеп ления 0,5.
Соответственно антенный привод состоит из трех приводов: вращения антенны; стабилизации антенны; круговой развертки
сигнала на экране электроннолучевой трубки. |
|
|||||
Вращение |
электродвигателя |
1 типа |
СЛ-321 со |
скоростью |
||
п 1 = =3000 |
об/мин |
через червячную |
пару 20 |
с редукцией |
i p = 3 0 пе |
|
редастся |
на |
вал |
19. |
|
|
|
Рис. 33
С валом 19 через муфту 21 связан сельсин 22 типа СГС-1 вра щения катушки развертки сигнала на экране электроннолучевой трубки.
Одновременно сидящая на валу 19 шестерня 18 вращает верх нюю центральную шестерню 12 конического дифференциала, сооб щающую через сателлиты 13 вращение водилу 17 с сидящей на нем шестерней 14 со скоростью 50 об/мин и нижней центральной шестерне 15 со скоростью 21 об/мин. Шестерня 14 вращает ше стерню 16 кругового обзора антенны со скоростью 10 об/мин, а шестерня 15—• через шестерню 10 вращает вал 9 с жестко поса женными на нем шестернями 11 и 26 со скоростью 50 об/мин. Шестерня / / вращает нижнюю центральную шестерню 5 второго зубчатого дифференциала со скоростью 12 об/мин. Верхняя цент ральная шестерня дифференциала 28 вращается червяком 4 и че рез пару цилиндрических шестерен 3 принимающим сельсином 2 типа СС-153 или СС-150.
Водило дифференциала приводит во вращение контактное устройство 29. Сидящий на валу 19 червяк 7 через червячное ко лесо 6 поворачивает рычаг 5 микро-выключателя [55]. На валу 25
кругового вращения антенны жестко закреплен рычаг 24, замы кающий микровыключатели отметки курса судна.
Стабилизация антенны но направлению осуществляется от ги рокомпаса, принцип действия которого подробно описан в главе восьмой.
Сельсинный датчик курса гирокомпаса электрически связан с сельсином-приемником СЛ-321 курса и с электродвигателем 23, который в свою очередь кинематически связан с антенной систе мой отработки курса. Поворот вала 9 от двигателя 23 со ско ростью 2300—2900 об/мин через червячную передачу 27 вводит по правку угла поворота вала 25 антенны на изменение курса судна; при повороте судна изображение на экране электроннолучевой трубки остается неизменным.
Начальное положение антенны согласуется с гирокомпасом че рез коробку согласования, из которой управляющее напряжение подается на сельсин 2, приводящий во вращение контактное уст
ройство 29. Управляющее |
напряжение с контактного устройства 29 |
||||||||||
при |
помощи реле подается на электродвигатель 1, который |
через |
|||||||||
дифференциальный |
механизм |
с шестерней 14 на водиле |
воздей |
||||||||
ствует на вал 25 антенны. Так вводится |
поправка |
угла |
поворота |
||||||||
антенны, задаваемая гирокомпасом |
при курсировании судна. |
||||||||||
К и н е м а т и ч е с к и й |
р а с ч е т |
м е х а н и з м а . |
1. |
Скорость |
|||||||
вращения сельсина 22 развертки сигнала |
на экране |
электроннолу |
|||||||||
чевой |
трубки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
"і |
|
3000 |
1 П |
А |
|
|
|
|
|
|
п, а = — - = |
|
— 100 об мин. |
|
|
|
||||
2. |
|
і р |
вала |
30 |
|
|
(азимутального) |
вра |
|||
Скорость вращения |
25 кругового |
||||||||||
щения |
антенны |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п 2 5 = |
. |
. |
, |
|
|
|
(ПО) |
|
где |
ір, і, ід, іа — соответственно |
передаточные |
отношения |
от |
элек |
||||||
|
|
тродвигателя |
1 к |
валу |
19; от вала |
19 к диффе |
|||||
|
|
ренциалу; от дифференциала к азимутальной ше |
|||||||||
|
|
стерне 16. |
от вала 19 к верхней центральной |
||||||||
3. |
Передаточное |
отношение |
|||||||||
шестерне 12 дифференциала |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
• |
|
П 1 9 |
П 2 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
'19 - 1 2 — |
|
— |
• |
|
|
|
|
|
Отсюда скорость вращения верхнец центральной шестерни дифференциала
щ* = - г * - . |
( Ш ) |