Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Типовые узлы и механизмы электронного машиностроения. Учебное пособие
.pdf
А
в б
г
Рис. 8.9
61
Рис. 8.10 Конструкции собачек и их прижимных пружин
Конструкции собачек и их прижимных пружин показаны на рис.
8.10. Применяются также серповидные пружины, вырубленные из
листовой пружинной стали. Если контакт собачки и колеса обеспечивается
геометрическим замыканием (правильно выбраны углы α и β), то
прижимная пружина должна воспринимать момент силы тяжести собачки
(если собачка установлена в вертикальной плоскости) и момент
центробежных сил (для быстровращающихся собачек). Пружина также
обеспечивает четкость включения собачки. Для быстровращающихся
собачек время включения (западания) собачки можно приближенно
подсчитать по формуле
2
t
=
С,
(8.22)
J
⋅Θ⋅
M
где Θ - угол поворота собачки вокруг ее оси при западании во впадину,
рад;
М – момент силы прижимной пружины относительно оси качания
собачки (приближенно принимается постоянным и равным среднему или
наименьшему значению), Н⋅м⋅с
J – момент инерции собачки относительно оси ее качания, Н⋅м⋅с
2
;
2
.
Приближенно момент инерции можно определить, принимая собачку
за параллелепипед с площадью сечения F см
2
и высотой H см (равной
расстоянию от оси вращения собачки до середины рабочей грани), по
формуле
3
γ
HF
=
⋅
3
Н⋅м⋅с
g
J
⋅⋅
2
,
(8.23)
62
3
где γ - удельный вес, Н/см
g – ускорение свободного падения, м/с
;
2
.
В то же время необходимо учитывать, что излишне сильная пружина
может вызвать увеличенный износ собачки и зубьев храпового колеса.
Для устранения вращения храпового колеса при обратном движении
собачки применяют стопорную собачку (контрсобачку) или простейшие
фрикционные тормозы. Контрсобачки, выполненные в виде плоской
пружины (рис. 8.9, б) и установленные с определенным натягом, могут
воспринимать внешние моменты сил и уравновешивать момент силы
трения, вызываемый прижимной пружиной при обратном движении
рабочей собачки.
8.7. Материал деталей храповых механизмов
Храповые колеса и собачки выполняются из сталей марок 35; 50;
15Х; 20Х; 12ХН3; 25ХГСА.
При значительных нагрузках колеса и собачки из сталей 35; 50 и
25ХГСА закаливаются, а из сталей 15Х; 20Х; 12ХН3, а также стали 35 -
цементируются и закаливаются.
Во многих приборах применяются храповые колеса, изготовленные
из латуни марки ЛК80-3 или бронзы марки
Бр. КМц 3-1. Иногда собачки
также делаются из латуни. При специальных требованиях храповые колеса
изготавливаются из легких сплавов и пластмасс. Выбор материала
производится в зависимости от действующих усилий в механизме, условий
работы (частоты включений, скорости вращения и т.п.) и других
требований, предъявляемых в каждом конкретном случае. При
значительных нагрузках выбор материала
проверяется расчетом зубьев
колеса на срез. При этом в качестве расчетного сечения принимают
1
сечение зуба на расстоянии
h
от вершины. При контакте собачки с
3
храповым колесом по закруглениям головки собачки и впадины зуба
собачка и храповое колесо рассчитываются на контактные напряжения, а
термообработка как собачки, так и зубьев колеса в этом случае
обязательна.
8.8. Технические условия на детали храповых механизмов
К храповому колесу рекомендуется предъявлять следующие требования:
Допускаемое отклонение шага зубьев 0,05-0,10 мм
Накопленная ошибка шага на дуге 180°
0,10-0,20 мм
Допускаемое отклонение угла впадины зуба (ϕ) +15′ - +30′
63
Допускаемое отклонение угла поднутрения (
α)
±
ϕ
15′ - ±30′
К собачке рекомендуется предъявлять следующие требования:
Допускаемое отклонение угла головки собачки (
) -15′ ÷ -30′
1
Допускаемое отклонение угла поднутрения собачки
+15′ - +30′
(ψ)
Допускаемое отклонение расстояния между осью
собачки и рабочей кромкой
±0,20 - ±0,40 мм
Допускаемая непараллельность рабочей кромки
0,03 – 0,05 мм
собачки относительно оси качания собачки
Шероховатость рабочих поверхностей зубьев колеса и головки
собачки
5,2Ra
…
63,0Ra
по ГОСТ 2789-73. Отклонения расстояния
между осью колеса и осью собачки или линией перемещения оси собачки
±0,08 - ±0,15 мм.
Все допускаемые отклонения назначаются с учетом размеров
храповых колес и собачек и конкретных требований к точности работы
механизмов, а также технологии изготовления и выбранного материала.
64
+
L
ГЛАВА 9. МЕХАНИЗМЫ-УСИЛИТЕЛИ
В ряде случаев применяемые обычно давления воздуха оказываются
недостаточными для рационального конструирования отдельных
элементов пневматических систем. В этих случаях используют
механические и гидравлические усилители. Они позволяют получать
большие усилия без увеличения габаритов привода.
В качестве механических усилителей применяют в основном
рычажные и клиновые усилители.
Таблица 9.1
Механизмы для повышения усилий, передаваемых
от привода на зажимающие элементы
Схема
Рычажные Клиновые
Формула для
определения
усилия зажима
Схема
Значения усилия
зажима Р1 и КПД η
α°
Р1, в
кГ
η
P
β
tg =
5
a
PP =
1
b
10
15
5
=
1
b
PP
ba
10
15
3,3
2,5
1,9
3,4
2,6
2,0
0,3
0,46
0,56
0,30
0,46
0,56
P
=
1
tg
βα
+
)(
tg
ϕ
+
2
пр
5
10
15
4,0
2,9
2,2
0,36
0,54
0,64
d
ϕ
arcsin=
2
пр
d
D
;f
5
;
f
10
15
4,1
3,0
2,3
0,36
0,54
0,64
65
L
Окончание табл. 9.1
Схема
Рычажные Клиновые
Формула для
определения
усилия зажима
Схема
Значения усилия
зажима Р1 и КПД η
Р1 в кг
α°
η
=
P
1
tg
)(
βα
+
d
P
β
arcsin=
;f
Р
P
=
1
2
ϕ
tg
−
3
1
[
tg
];
пр
−
)(
βα
+
ltg3
ϕ
3
пр
a
f
=
Р1 – усилие зажима кГ;
Р – усилие, сообщаемое приводом, кГ;
а и b – плечи рычагов мм;
f – коэффициент трения в шарнирах (∼0,1);
α
- угол наклона рычага;
5
10
15
5
10
15
5,1
3,4
2,5
5,2
3,5
2,6
0,45
0,61
0,72
0,45
0,61
0,72
tg ϕ
β
и tg ϕ
2пр
- угол трения в шарнире;
– приведенные коэффициенты трения;
3пр
d – диаметр оси ролика мм;
D – диаметр опорного ролика, мм.
Принято
3
l
h
d
D
,50 ;2
==
Усилия, развиваемые зажимающими устройствами
с пневматическим приводом
Схема действия зажимающего
устройства
Таблица 9.2
Расчетная формула
66
α
α
Схема действия зажимающего
устройства
где η=0,90
l
⋅=
QР
1
cos
l
η
;
α
11
cos
Продолжение табл. 9.2
Расчетная формула
l
QР
1
l
l
3
⋅=
η
+
;
ll
12
где η=0,90
QР ⋅
1
=
1
)(
ϕβα
tgtg
++
2
D
l
d
cos
l
1
1
ηα
1
;
где η=0,90
=f -коэффициент трения на опоре
tgϕ
2
ролика
где η=0,95
67
l
⋅=
QР
1
cos
l
η
,
α
11
cos
l
η
QР
=
1
K
ll
+
,
1
Схема действия зажимающего
устройства
Р ⋅
где η=0,95
Q
1
⋅=
2 tg
1
+
1
)tg(
αβα
Продолжение табл. 9.2
Расчетная формула
η
,
1
QР ⋅
1
⋅=
2
+
l
cos
)tg(
l
βα
1
ηα
1
,
где η=0,95
l
l
1
2
QР −⋅=
3
l
3
l
cos
αη
q
,
где η=0,90
l
QР −
3
l
l
2
⋅=
+
ll
13
cos
αη
q
,
где η=0,90
68
ϕϕα
+
−
Схема действия зажимающего
устройства
где tg
Q
Р
3
=
2
ϕ
=f – коэффициент трения в
1
(
tg
+
tg
ϕ
−
)(
βα
направляющей части ползуна
Продолжение табл. 9.2
Расчетная формула
3
K
1
,
)
l
где tg
ϕ
= tg
2
1
=
QР
1
ϕ
=f – коэффициент трения в
3
+
tgtg
)(
3пр1
,
ϕϕα
tgtg
)(
2пр1
направлениях клина и плунжера
69
ϕϕα
1
+
−
β
+
ϕ
α
+
−
QР
=
1
)(
tgtg
++
)(
tgtg
ϕϕα
l
31
⋅
+
ll
121
где η=0,95;
ϕ
=f – коэффициент трения в
tg
2
направлении штока;
ϕ
=f – коэффициент трения в
tg
3
направлении плунжера
r
cos
α
1
ϕϕα
++
sin,
где D
r
ϕ
QР
=
1
50 eD
R
=
– диаметр эксцентрика;
0
– средний радиус зубчатого колеса;
1
α
- угол подъема кривой эксцентрика;
– угол трения между эксцентриком
1
и поверхностью ползуна: tg ϕ
R – расстояние от центра вращения до
;
'
Rtgtg
])([
21
10
,
;
1
точки соприкосновения с ползуном;
η
,
Схема действия зажимающего
устройства
β
– угол поворота эксцентрика
1
Продолжение табл. 9.2
Расчетная формула
=
QР
1
tg
)(
)(1
пр1
d
ϕϕα
++
tgtg
2пр1
D
1
1
l
⋅⋅
cos
l
α
η
,
11
где η=0,95
l
QР ⋅
=
1
2
ϕϕα
++
l
1
;
'
21
η
l
])([
rtgtg
где r – расстояние от оси вращения
эксцентрика до точки соприкосновения с
кулачком;
ϕ
1
кулачком
– угол трения между эксцентриком и
70
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]