книги из ГПНТБ / Лариков Е.А. Узлы и детали механизмов приборов. Основы теории и расчета

и расположения осей вращения, которая принята при установле­ нии его передаточного отношения. На рис. 76 дана схема кон­ струкции, отвечающая такому условию. Здесь в начальном поло­ жении (s = 0), в одной плоскости (плоскость рисунка) находятся оси вращений по углам а и р и прямолинейные образующие ци­ линдров тел поводков, являющиеся линиями взаимодействия. Для такого построения оси тел поводков конструктивно вынесены из начальной плоскости (s = 0) и смещены от нее на радиусы тел поводков. Если это условие не выполнено, то радиусы тел поводков будут выступать в роли независимых конструктивно-функцио­ нальных параметров и влиять на первоначальное передаточное отношение тем больше, чем больше эти радиусы. Хотя обычно радиусы тел поводков малы и мало их влияние, они все же иска­ жают функциональный множитель передаточного отношения и тем вносят в него неустранимые' погрешности. Ясно также, что эти погрешности можно учесть, построив соответствующие фор­ мулы, но такой путь приводит к чрезвычайно громоздким выра­ жениям, неприемлемым на практике. Считаем поэтому, что кон­ струкция поводкового узла создается правильно, следовательно, отсутствуют названные искажения.

Пусть имеем поводковую передачу, удовлетворяющую ука­ занным условиям, с углом у между пересекающимися осями,

который может быть как равным, так и отличным от у- (рис. 76).

Тогда вследствие того, что при вращении поводки не выходят из плоскостей, перпендикулярных осям вращения, точка контак­

Заменяя здесь cos2 р с помощью исходной связи, получим

(157)

где нелинейный функциональный множитель оказывается таким

(158)

• Множитель i„ (^a; -|-J представлен в табл. 7 и графически — на рис. 77.

180

Если поводок а ведущего элемента (рис. 75) отклонен на не­ который угол уа, то при движении он описывает коническую поверхность, в то время как неотклоненный поводок b ведомого звена вращается, не выходя из плоскости. Линией взаимодействия для точки их контактирования А является кривая, полученная от сечения поверхности конуса плоскостью. Форма и свойства этой кривой определяются углом конусности уа и углом у между

-.пересекающимися осями враще­ ния поводков. Отсюда следует, что функциональный множитель такой передачи зависит не от

При у,,- = уь — 0 межосевой угол у перестает быть параметром, так как в таком случае точка взаимодействия А движется по прямой, являющейся линией-пересечения плоскостей вращения поводков.

Шарнирный четырехзвенник. Шарнирный четырехзвенный узел (рис. 78) состоит из основания, на котором на расстоянии а за­ креплены шарниры ог, о2 , и из трех других звеньев с длинами тх, I и г2 , соединенных друг с другом и с основанием при помощи.

181

значением а 2 .

вСвязь выхода со входом полу­

громоздкие выражения для sin сс2, cos сс2 (их не приводим), а из

Для разыскания передаточного отношения узла можно про­ дифференцировать формулу (160), но это приводит к громоздким выражениям, следовательно, лучше дифференцировать исходные

лять по формуле (160). В этом заключается недостаток выражения (161), но зато оно кратко. »

182

ностью совпадает со своим функциональным множителем 1ЩЧ (ах ;

— , — V Графически его можно представить тройным рядом

семейств параматрических кривых и потому преобразовательные возможности четырехзвенника очень велики, чем и объясняются

V 1.00

Интервал располо­ жения узлов се -

183

Формула (162) показывает, что все параметрические семейства *'шч ( a i ) являются узловыми, все узлы расположены на верти­ кальной оси, для которой значения аг = 0, и положения этих

звенник стягивается в трехзвенную неподвижную ферму с двумя шарнирами на основании. При а = 0 и 1 Ш Ч (<xL = 0) = 1, четырехзвенник снова обращается в трехзвенную ферму, но уже подвижную с одним шарниром на основании. Все это возможно

185

точно, без всяких изменений. Это свойство позволяет с большой точностью передавать угловые перемещения и осуществлять поступательные движения тел, скрепленных со звеном /. На практике оно используется для построения различных механизмов копирования и пантографов.

Наконец, необходимо обратить внимание на то* что плоский четырехзвенник не имеет и не может иметь угловых параметров, как это наблюдалось в механизмах синусном, тангенсном и в по­

Рис. 81. Кривошипно-шатунный узел

Кривошипно-шатунный узел. В последние годы его стали назы­ вать кривошипно-ползунным. Здесь сохраняется старое название, так как термин «ползунный» относится не к одному,, а ко многим видам кривошипно-ползунных узлов.

Узел кривошипно-шатунного механизма имеет три шарнира, связывающих четыре звена: основание, кривошип ОБ (рис. 81), шатун АВ и ползун А, движущийся в прямолинейных (можно и в криволинейных) направляющих. Ведущим звеном может быть либо ползун, либо кривошип.

Кривошипно-шатунный узел широко используется на прак­ тике построения конструкций машин и приборов. Он нашел при­ менение в поршневых двигателях, компрессорах, в различных

Пользуясь схемой, приведенной на рис. 81, и проектируя пере­ мещение h и длины шатуна и кривошипа на горизонтальную и

186

При использовании кривошипно-шатунного механизма за вход­ ную величину нередко принимают перемещение ползуна h, а за

187

Выходная величина а здесь должна вычисляться из выражения

1 котором

А = — sin у;

в = ( т + I ) —0- cos v:

•C = ( 4 + , ) ( 1 - A C O S T + . . i l ) .

Необходимо отметить, что по причине нелинейности нельзя принимать, что, например, функциональный множитель iKU1 (/г)

Рис.82. Семейство кривых tK U I ^а; ~, y^j

обратен iKUi (а). В числовом выражении величины da и dli сов da

ний (164) и (166), но оно лучше обнаруживается при непосредствен­ ном построении параметрических кривых £к ш (/i) и i (а). Такое свойство присуще всем нелинейным функциональным множителям.

Кривошипно-кулисный узел. Схема конструкции обычно при­ меняемого кривошипно-кулисного узла представлена на рис. 83. Он монтируется на неподвижном основании / и состоит из вра­ щающегося кривошипа 2, качающейся кулисы 3 и двух ползунов 4 й 5, движущихся прямолинейно в своих направляющих.

Чаще всего кулисный узел используется для преобразования вращательных движений кривошипа в возвратно-поступательные

188

ползуна. В таком случае он хорошо отвечает некоторым задачам работы машин-орудий и потому нашел применение в строгальных

189