umk-teoriya-mehanizmov

Из рис. 2.5 по теореме косинусов находим:

lA3C = lOA2 + lOC2 + 2lOAlOC cos j1 ;

j3 = arccos lOC + lOA cos j1lA3C

Из рис. 2.6 получаем выражения передаточных функций:

4. Для кривошипно-ползунного четырехзвенного рычажного меха- низма (рис. 2.7) дано lOA ,lAB ,lAS 2 ,α,e,ϕ . Соответственно рис. 2.7 строим повернутый на 90° план скоростей (рис. 2.8).

Из рис. 2.7 находим значения функций положения звеньев: e + lOA sin ϕ1

lAB

xB = lAB cos g + lOA cos j1

xS 2 = lOA cos j1 + lAS 2 cos(a - g) yS 2 = lOA sin j1 + lAS 2 sin (a - g)

Из рис. 2.8 получаем выражение передаточных функций:

поскольку b =180o - (90o - j1 ) - (j1 + g) = 90o - g ;

251

5. Для шарнирного четырехзвенника (2.9) дано

lOA ,lAB ,lBC ,lOC ,lAS 2 ,a и j . Соответственно рис 2.9 строим поверну-

тый на 90° план скоростей (рис. 2.10).

Рис. 2.9. Шарнирный четырехзвенник Рис. 2.10. Повернутый план скоростей

Из рис. 2.9 находим функции положения звеньев. Предварительно получили:

lAC = lOA2 + lOC2 - 2lOAlOC cos j1 и m = arccos( A + B × cos j) ,

-arccos lBC - lAB cosm

lAC

ϕ2 = ϕ3 − μ ,

а угол давления:

g = m - 90o .

252

Из рис. 2.10 получаем выражения передаточных функций:

6. Для более сложных шестизвенных рычажных механизмов II-го класса функции положения звеньев могут быть определены по получен- ным ранее формулам составляющих четырехзвенных механизмов в зави- симости от того, из каких четырехзвенных механизмов данный шестизвен- ник состоит. Например, механизм на рис. 6, состоящий из шарнирного че- тырехзвенника ОАВС и присоединенного тангенсного механизма СДE, может бать исследован на основании формул, полученных для этих меха- низмов. В пп. 5.1 необходимо особо обратить внимание, как в составляю-

щих механизмах располагаются системы отсчета входных углов ( j1 и j1 )

и правильно записать выражение входного угла присоединяемого меха-

низма. Например, на рис. 2.11 j1 = b + j3 -180o .

β

Рис. 2.11. Рычажный шестизвенник II-го класса

253

Для вычисления передаточных функций в присоединяющем (шар- нирном четырехзвенном ОАВС) механизме можно воспользоваться непо- средственно формулами, полученными для этого механизма (в данном случае в п. 5), а в присоединяемом (тангенсном механизме CDE) восполь- зоваться правилом: если движение преобразуется двумя последовательно расположенными механизмами, то их передаточные функции перемножа-

ются. Например, в механизме по рис. 6:

VE = VE × ω3 , w1 w3 w1

Литература:

1.Курсовое проектирование по теории механизмов и машин / под ред. Г. Н. Девойно. – Минск : Выш. шк., 1986. – 285 с.

2.Зиновьев, В. А. Курс теории механизмов и машин / В. А. Зиновьев. –

М. : Наука, 1972. – 384 с.

3.Артоболевский, И. И. Теория механизмов и машин / И. И. Артобо-

левский. – М. : Наука, 1975. – 640 с.

254

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

ТИПОВЫЕ АНАЛОГИ ОБРАБАТЫВАЮЩИХ МАШИН1

1. Поперечно-строгальный станок [1] (с. 237)2 (рис. 1)

Назначение и краткое описание работы механизмов

Станок (рис. 1, а) имеет следующие основные узлы: станину, ползун 5 с резцовой головкой 6, стол 7. Строгание металла осуществляется закре- пленным в резцовой головке резцом при его возвратно-поступательном движении в горизонтальном направлении.

Движение от электродвигателя 8 передается кривошипу 1 через пла- нетарный редуктор 9 и зубчатую передачу Z4 – Z5. Преобразование враща- тельного движения кривошипа 1 в возвратно-поступательное движение ползуна 5 осуществляется шестизвенным рычажным механизмом, состоя- щим из кривошипа 1, шатуна 2, качающейся кулисы 3, кулисного камня 4

иползуна 5. Сопротивление движению ползуна характеризуется диаграм- мой сил сопротивления (рис. 1, б). Ход S ползуна выбирается в зависимо- сти от длины обрабатываемой детали с учетом перебегов резца 0,08S и может регулироваться при наладке станка.

Во время перебегов резца в конце холостого и начале рабочего хо- дов происходит перемещение стола с обрабатываемой деталью при по- мощи ходового винта. Поворот винта производится посредством храпо- вого механизма, состоящего из колеса 10, рычага 11 с собачкой, тяги 12

икачающегося толкателя 13. Поворот толкателя осуществляется диско- вым кулачком 14, закрепленным на кривошипном валу. Подача регули- руется рычагом, что позволяет изменять количество зубьев, захватывае- мых собачкой, и тем самым обеспечивает поворот ходового винта на требуемый угол. Для получения необходимой равномерности движения на кривошипном валу закреплен маховик 15. Циклограмма механизмов показана на рис. 1, в.

1Используем и в курсовом проектировании

2Источник описания аналога и страница

255

Назначение и краткое описание механизмов

Поперечно-строгальный станок (рис. 2, а) предназначен для строга- ния поверхностей. Основным механизмом является шестизвенный криво- шипно-коромысловый механизм, состоящий из кривошипа 1, шатуна 2, коромысла 3, ползунов 4 и 5. Привод состоит из зубчатой передачи Z5, Z6, планетарного редуктора 8 и электродвигателя 7. Диаграмма сил сопротив- ления движению ползуна 5 показана на рис. 2, б.

Перемещение стола на величину поперечной подачи производится с помощью ходового винта. Поворот винта производится посредством храпо- вого механизма, состоящего из колеса 13, рычага 12 с собачкой, тяги 11 и ко- ромыслового толкателя 10 (рис. 2, а). Поворот толкателя 10 осуществляется дисковым кулачком 9, который закреплен на валу 0 кривошипа. Регулирова- ние подачи стола производится путем изменения длины рычага ML.

При проектировании кулачкового механизма необходимо обеспечить заданный закон движения толкателя (рис. 2, г) и осуществить подачу стола во время перебегов резца в конце холостого и в начале рабочего ходов в соответствии с циклограммой (рис. 2, в).

3. Поперечно-строгальный станок с качающейся кулисой [3] (c. 21)

Назначение и краткое описание работы механизмов

Поперечно-строгальный станок (рис. 3) предназначен для строгания поверхностей. Станок имеет следующие основные узлы: станина 1, ползун 2 с резцовой головкой 3, стол 4 (рис. 3). Привод состоит из зубчатой пере- дачи Z4, Z5, планетарного редуктора 6 и электродвигателя 7 (рис. 4, a).

Рис. 3. Общий вид поперечно-строгального станка с качающейся кулисой

257