124860 (Исследование валикокольцевых механизмов), страница 7

Значения при = В = 15⁰

Осевая нагрузка, передаваемая схемой US, как видно из вышеприведенного, может быть увеличена за счет увеличения количества роликов и за счет увеличения относительной величины a = R/r.

Рассмотрим, выигрышно ли с точки зрения увеличения передаваемой осевой силы увеличение количества роликов за счет уменьшения a = R/r.

О пределим максимальное значение a = R/r при заданном количестве роликов.

Рис. 9. Максимальное заполнение габарита ВКМ роликами.

АО = R + r

Из треугольника ОСА имеем

Домножим числитель и знаменатель на один и тот же член 1/2r, получим:

, т.к. , то

Домножим числитель и знаменатель правой части на один и тот же множитель а.

(25)

По значению из формулы (25) найдем по формуле (19) , затем , и наконец , найдем также по формуле (13) и все данные сведем в табл. 19 и рис. 10.

Таблица 19.

Добавить рис. На стр.64-66

Из табл. 19 и рис. 10 видим, что для схемы US увеличение количества роликов за счет уменьшения их диаметров (т.е. уменьшения a = R/r) уменьшает осевую силу, развиваемую механизмом, но в то же время значительно уменьшает и габариты механизма. Также замечаем, что для k = 6 =1,00, значит для однорядного расположения роликов при k = 6 a = R/r должно быть меньше 1.

Рассмотрим работу валикокольцевых механизмов раскладки при максимальном рассматриваемом нами угле поворота В = 15⁰. Максимальное усилие прижима должно быть рассчитано при минимальной нагрузочной способности механизма, т.к. во время работы угол В изменяе6тся при реверсе механизма от максимального В = 15⁰ до минимального В = 0⁰ и снова до максимального В = 15⁰, но уже в противоположную сторону.

Минимальная нагрузочная способность ВКМ по схеме вал-ролики (US) при угле В = 15⁰, а по схеме вал-кольца (BRD) при угле В = 0⁰, поэтому усилие прижима роликов или колец к валу должно рассчитываться при этих углах. А значит и сравнение механизмов по передаваемой осевой силе нужно проводить при этих углах, т.е. при = В = 15⁰ для схемы US. Сравнение по осувой силе, передаваемой ВКМ ведем по выражениям .

Выводы

1. При увеличении относительной величины a = R/r нагрузочная способность, а значит и осевое усилие, которое может передать механизм, у схемы вал-ролики (US) возрастает, а у схемы вал-кольца (BRD) убывает.

2. Относительная величина оказывает значительное влияние на нагрузочную способность схемы вал-кольца (BRD). При увеличении осевое усилие, которое может передать механизм, возрастает и возрастает тем сильнее, чем меньеш a = R/r.

3. С увеличением угла разворота В нагрузочная способность схемы вал-ролики (US) убывает, а схемы вал-кольца (BRD) возрастает. Минимальная нагрузочная способность схемы US при В = 15⁰, схемы BRD при В = 0⁰.

4. Сравнение схем по нагрузочной способности нужно вести при минимальной нагрузочной способности, т.е. при В = 15⁰ для схемы US и В = 0⁰ для схемы BRD.

5. Увеличение количества роликов для схемы US увеличивает нагрузочную способность и при большом количестве роликов k схема US может конкурировать по нагрузочной способности со схемой BRD. Но увеличение количества роликов значительно усложняет конструкцию механизма и может привести к появлению нежелательных напряжений в опорах вала, поэтому применение большого количества роликов нецелесообразно.

6. Увеличение количества роликов за счет уменьшения их диаметров при максимальном заполнении габарита уменьшает нагрузочную способность схемы US.

7. С увеличением для схемы BRD максимальный угол разворота B’ уменьшается.

8. Габарит схемы US значительно меньше, чем схемы BRD при одинаковом a = R/r.

9. Сравнивая схему US с одним роликом и схему BRD с тремя кольцами при минимальной нагрузочной способности, т.е. при В = 15⁰ для US и В = 0⁰ для BRD, замечаем:

1. если b = 0,5 для BRD, то при a > 1,09 осевое усилие, передаваемое схемой US выше, чем схемой BRD, при a <= 1,09 осевое усилие, передаваемое схемой BRD выше, чем схемой US.

2. если b = 1,0 для BRD, то при a > 1,31 осевое усилие, которое может передать механизм, схемы US больше, чем схемы BRD, при a <= 1,31 осевое усилие, которое может передать механизм, схемы BRD больше, чем схемы US.

3. если b => 1,5 для BRD осевое усилие, которое может передать механизм, схемы BRD выше, чем схемы US при всех сравниваемых значениях a = R/r.

Используя данные выводы можно дать некоторые рекомендации по выбору механизма, имеющие практическое значение:

1. Если определяющим фактором выбора механизма является габарит, то следует выбрать схему вал-ролик (US).

2. Ели габарит механизма не играет решающую роль, а определяющим фактором выбора механизма является возможно большее осевое усилие, которое может передать механизм, то следует выбрать схему вал-кольца (BRD).

2.3. Синтез валикокольцевого механизма по схеме вал-кольца (BRD)

Рассмотрим выбор геометрического параметра из условий:

а) максимальной нагрузочной способности;

б) выполнения заданного закона перемещения. [ ]