Дифференциальные механизмы

Дифференциальные механизмы имеют два входных вала и один выходной. На выходном валу можно получить либо сумму, либо разность угловых скоростей входных валов. На Рис.I-2.4 приведен пример дифференциального механизма с цилиндрическими колесами.

Передаточное отношение для дифференциального передаточного механизма, изображенного на Рис.I-25 рассчитывается исходя из следующего выражения:

Волновые механизмы

Волновые передачи предназначены для точной передачи вращательных движений и бывают двух типов: фрикционные и зубчатые. Рассмотрим принцип действия таких передач на примере, приведенном на Рис.I-26. Внутрь жесткого неподвижного кольца C вставлено гибкое кольцо F, прижатое изнутри роликом 1, закрепленным на водиле H. Пусть l_C и l_F - соответственно длины внутренних окружностей колец C и F. Отметим на обоих кольцах по одной риске – P_C и P_F – в начальный момент времени (см. Рис.I-26) они совпадают. Входным движением является поворот водила, а выходным – поворот гибкого кольца. Заметим, что за один оборот риски сместятся друг относительно друга на величину l_C – l_F. Из рассмотренного видно, что в передаче происходит преобразование быстрого движения водила в обратное по направлению замедленное вращение гибкого кольца.

Достоинствами волновых зубчатых передач являются: высокая нагрузочная способность, так как в зацеплении находятся одновременно от 30 до 50% зубьев; более высокая кинематическая точность по сравнению с обычными зубчатыми редукторами, изготовленными из колес той же степени точности – это объясняется тем, что в волновой передаче в зацеплении находится одновременно много зубьев и погрешности окружных шагов усредняются; волновая передача работает более плавно и менее шумно, а КПД составляет 80…90%, что соответствует КПД обычного зубчатого редуктора и больше, чем КПД червячной передачи.

Рис.I-25 – дифференциальная передача	Рис.I-26 – волновой механизм

Электромеханические приводы

В приборостроении, как и в машиностроении в целом, широко применяются электроме­ханические приводы. При этом необходимо выбрать электродвигатель и спроектировать ре­дуктор таким образом, чтобы к подключаемому на выходе электромеханического привода исполнительному устройству передавался необходимый момент и скорость вращения.

В зависимости от характера работы электромеханические приводы делят на регулируе­мые и нерегулируемые. Первые из них часто называют силовыми, а вторые – управляемыми.

Нерегулируемые электромеханические приводы

В таких приводах характеристиками электромеханического движения на выходе (ско­рость вращения, развиваемые моменты и т.п.) не управляют, такие приводы характеризуются лишь продолжительностью работы. В зависимости от продолжительности работы нерегули­руемые электромеханические приводы трех типов: длительной работы, кратковременной ра­боты и повторно-кратковременной работы.

В приводах длительной работы редко производятся остановы и пуски, а также – ревер­сы. В двигателях кратковременного режима работы часто производятся пуски и остановы, а также реверсы. Для приводов повторно-кратковременной работы существует характеристика – относительная продолжительность работы ε, представляющая собой отношение продолжи­тельности рабочего состояния a_р к общей продолжительности цикла t_ц.

где b_ц – длительность паузы.

Значения ε и t_ц для двигателей повторно-кратковременной работы установлены норма­тивными документами. Обычно нерегулируемые приводы используются для преодоления статических нагрузок, мало отличающихся от среднего значения.

Регулируемые электромеханические приводы

В таких приводах механическими характеристиками на выходе управляют изменением продолжительности включенного состояния или напряжением питания двигателя. Регулируемые электромеханические приводы работают обычно в повторно-кратковременном ре­жиме работы с частыми пусками, остановами и реверсами. Такие приводы применяют часто в различных автоматических установках с обратной связью.