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

ЭКЗ / tmm_chapter7

.pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
19.07.2019
Размер:
621.4 Кб
Скачать

 

 

 

 

режим оттормаживания

 

 

 

 

N 1

P 0

N

P

решения не существует

 

 

0

 

 

C2 cos S2 f sin

режим самоторможения

 

инверсный тяговый режим.

 

 

N 1

 

Определив реакции в высшей кинематической паре (силы N12 и F12), можно перейти к силовому расчету кулачка. Составляя уравнения кинетостатики в системе осей 01х1y1 и используя соотношение (5.14), получаем (полагая, что q 0, а центр кулачка совпадает с точкой 01):

R01x N12 sin f1 | N12

| cos 0,

 

 

 

 

 

 

R01y N12 cos f1 | N12

| sin 0,

 

 

 

 

 

(5.35)

Q N

e(cos f sin ) N

s(sin f

cos )

 

f

R2

R2

0.

 

 

12

1

12

1

1

f 2

01x

01y

 

 

 

 

 

 

 

 

где е – эксцентриситет кулачкового механизма, s – координата толкателя,

f – коэффициент трения во вращательной паре, ρ – радиус цапфы вала кулачка.

Из уравнений (5.35) можно определить реакции во вращательной паре и движущий момент Q.

Силовой расчет червячной передачи.

 

 

 

a)

б)

 

 

F

F

 

N

z, z*

 

 

N

 

B

z**

 

 

 

B

 

F

 

y**

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

α

*

 

 

 

 

 

 

y

 

 

γ

α

B

 

y

 

 

 

γ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x*, x**

 

 

 

 

 

 

x

 

 

Рис. 5.6

152

Угол α – угол профиля исходного контура (при α=0 виток червяка становится прямобочным).

Угол γ – угол подъема винтовой линии червяка (при γ = 0 винтовая линия обращается в кольцевую).

S = Nּcosαּcosγ – Fּsinγ =N(cosαּcosγ – f ּsignNּsinγּsign q ),

P = Nּcosαּsinγ + Fּcosγ =N(cosαּsinγ + fּsignNּcosγּsign q ), (5.16) T = Nּsinα.

z, z*

 

 

 

 

N y**

z**

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T F

 

α

 

 

 

y*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

S

 

y

 

 

 

γ

 

 

 

 

 

 

 

 

x*, x**

 

 

 

 

 

 

x

Рис. 5.7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Червячная передача содержит одну высшую пятиподвижную кинематическую пару, динамическая модель которой представляется уравнениями

(5.16), и две вра-

щательные пары. Пренебрежем трением во вращательных парах.

Уравнения кинетостатики для червячного колеса и червяка оказы-

S – осевая сила на червяке (окружная сила на червячном колесе);

P – окружная сила на червяке (осевая на червячном колесе);

Т – радиальная сила.

153

ваются независимыми.

Сначала составим уравнения кинетостатики для червячного колеса. Обозначим: r2 – начальный радиус червячного колеса,

J20 – момент инерции колеса относительно оси О2z

Получаем систему шести уравнений с шестью неизвестными (NAx, NAy,

NCx, NCy, N2z, N12):

NAx NCx N12 (cos cos f sign N12 sin sign ) 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NAy NCy N12 sin 0,

 

 

 

 

N2 z N12

(cos sin f sign N12 cos sign ) 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.36)

 

 

f sign N12 cos sign

 

0,

NCy NAy 0,5 N12 (cos sin

)r2

 

NCx NAx 0,5 0,

J20 M2 N12 (cos cos f sign N12 sin sign )r2 0.

Пусть направление угловой скорости совпадает с показанным на рисунке: > 0 (sign

= +1). Из последнего уравнения (5.36) определим

N12:

 

 

M2

J20

 

 

N12

 

 

 

.

(5.37)

(cos cos f sin sign N12 )r2

 

 

 

 

Формулу (5.37) иногда записывают в другом виде. Обозначив tg ч f cos , где ψч – угол

трения в червячной передаче, получим:

N

 

 

,

(M2 J20 )cos ч

12

r2 cos cos( ч)

 

 

 

 

где знак «+» или «–» в знаменателе устанавливается в зависимости от режима движения червячной передачи.

Для пояснения приведен пример с червячной лебедкой (рис. 5. 14). В ней движущий момент Q прикладывается к червяку 1, а к червячному колесу 2 присоединен барабан с намотанным на него тросом, на котором подвешен груз. Груз с тросом создает на барабане момент М2.

Обозначим N signN12

154

 

 

 

 

«малое» трение:

 

 

«большое» трение:

 

 

 

 

cos cos f sin

 

 

cos cos f sin

 

M 2

J20 0

 

 

 

 

M 2

J20

 

 

решения не существует

 

 

 

N12

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

cos cos f sin r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

режим самоторможения

 

 

 

тяговый режим N 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M 2

J20 0

 

 

 

 

M 2

J20

 

 

 

два решения

 

 

 

N12

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

cos cos f sin r

 

 

M 2

J20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

N12 cos cos f sin r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

инверсный тяговый режим.

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

N

1

 

 

 

M 2 J20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N12

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos cos f sin r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

режим оттормаживания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N 1

 

Для инверсной передачи Q является моментом сопротивления, а М2 движущий момент. Для определения реакций необходимо записать уравнения кинетостатики червяка (последняя структурная группа). Ограничимся записью уравнения моментов:

 

 

J

10

q Q N

12

cos sin

N f cos r 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q J10q

 

 

 

 

 

 

 

 

N12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos sin N f cos r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«большое» трение:

 

 

 

 

«малое» трение:

 

 

 

 

 

cos sin f cos

 

 

cos sin f cos

 

Q J10q 0

 

 

 

 

 

 

 

Q J10q

 

 

решения не существует

 

 

N12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

cos sin f cos r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

режим самоторможения

 

 

тяговый режим N 1

 

 

 

 

 

 

 

 

два решения

 

Q J10q 0

 

 

 

 

 

 

 

Q J10q

 

 

 

 

 

 

N12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

cos sin

f cos r

 

 

 

Q J10q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

N12 cos sin f cos r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

инверсный тяговый режим.

1

 

 

 

 

 

 

 

 

N

1

 

 

 

 

 

 

Q J10q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N12

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos sin f cos r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

режим оттормаживания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N 1

 

155

Соседние файлы в папке ЭКЗ