№01 (1070343)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Методические указанияк лабораторной работе № 1ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕДАЧИВИНТ-ГАЙКАУтверждено методическойкомиссией кафедры РЛ-5Москва, 2012МУ к л/р №1, «Винт-гайка»ВведениеИзвестно использование резьбы для разъемного соединения деталей (резьбовогосоединения). Оно конструктивно выполняется при помощи винта (или болта) и гайки, либо деталис резьбой, выполняющей роль гайки.Резьба, кроме того, является основой построения винтовой передачи (передачи винт-гайка).Применение, достоинства и недостатки передачи винт-гайка.Передачи винт-гайка применяют в механизмах приборов и машин для преобразованиявращательного движения в поступательное; кроме того, эти передачи используются для получениязначительных осевых усилий при сравнительно малых вращающих моментах.

В связи с этимпередачи винт-гайка разделяют на:1. силовые, от которых требуется создание осевых усилий в осевом направлении;2. кинематические (отсчетные), от которых не требуется создание больших усилий, нокоторые должны обеспечивать осевые перемещения с заданной, часто высокойточностью.Наиболее характерные области применения передачи винт-гайка в приборостроении:– в микрометрических устройствах и приборах точного измерения линейных размеров, дляфокусировки объективов и окуляров оптических приборов, в механизмах настройкирадиоаппаратуры и волноводов (для преобразования вращательного движения впоступательное перемещение, точно заданное по величине);– в передаточных механизмах, при этом используется свойство получения в передачемалых линейных перемещений при значительных углах поворота;– в испытательных стендах для создания значительных осевых усилий при сравнительнонебольших крутящих моментах;– для перемещения кареток, суппортов и аналогичных частей различных испытательныхустановок, в устройствах подъема антенн, в исполнительных устройствах системуправления положением закрылков и стабилизаторов в летательных аппаратах (в этихслучаях используется совокупность получения точных продольно-осевых перемещений изначительных осевых усилий).– Основными достоинствами передачи винт-гайка являются:– простота получения медленного движения в осевом направлении;– возможность достижения высокой точности продольных перемещений;– способность работать при значительных осевых нагрузках;– небольшие габариты;– простота конструкции передачи и ее изготовления.К недостаткам передачи винт-гайка следует отнести большие потери на трение и, какследствие, низкий коэффициент полезного действия, а поэтому, невозможность применения прибольших скоростях перемещений.Основные характеристики передачи винт-гайка определяются параметрами используемой вней резьбы.

Этими параметрами являются (рис.2):1. Форма профиля резьбы.В передачах винт-гайка используют различные по форме резьбы: метрическую (рис.2а),прямоугольную (рис.2б) и трапециидальную (рис.2в).Метрическую резьбу применяют в винтовых передачах приборов, где нагрузка на винтневелика, трение между винтом и гайкой не имеет существенного значения, а усилия,передаваемые винтом незначительны (отсчетные передачи). Изготовление метрической резьбыпроще, чем других видов резьб.Прямоугольная резьба обеспечивает наименьшее трение в винтовой передаче, но она сложнав изготовлении и не стандартизирована, поэтому применяется реже.Трапециидальная резьба применяется, как правило, в винтовых передачах оптикомеханических приборов, где винтовая пара (винт и гайка) должна иметь малое трение.

Потери натрение в трапециидальной резьбе лишь незначительно больше, чем в прямоугольной, нотрапециидальная резьба более удобна в изготовлении и более прочна, чем прямоугольная.1МУ к л/р №1, «Винт-гайка»2. Наружный диаметр d резьбы является ее номинальным диаметром.3. Внутренний диаметр d1.4.

Средний диаметр d2. Средний диаметр резьбы равен d2=(d+d1)/2.5. Угол подъема резьбы β (рис.3).6. Шаг резьбы S.7. Ход резьбы S1 – расстояние, на которое переместиться винт (гайка) вдоль осевой линии заодин оборот при неподвижной гайке (винте).8. Число заходов резьбы Z (число ниток резьбы). Для однозаходной резьбы шаг и ход резьбыравны между собой.

Из развертки на плоскость винтовой линии по среднему диаметру резьбы(рис.3), следует, что S1=d2•tg β.Для однозаходной резьбы S1=d2•tg β, т.к. для нее S1=S. Для многозаходной резьбы (с числомзаходов Z) будем иметь S1=Z•S.Форма и размеры профиля у метрической и трапециидальной резьбы определяются шагомрезьбы S, высотой теоретического профиля H – т.е. высотой треугольного профиля с острымиуглами, рабочей высотой профиля h – т.е. высотой, на которой поверхности винта и гайкисоприкасаются по профилю, углом профиля резьбы α – углом между прямолинейными боковымисторонами профиля.2МУ к л/р №1, «Винт-гайка»Цель работы:1.

Практическое ознакомление с передачей винт-гайка и ее функционированием.2. Получение экспериментальных зависимостей, характеризующих работу передачи винтгайка в виде графиков при различных условиях её нагружения, сопоставление полученныхрезультатов с соответствующими теоретическими зависимостями (в виде графиков).3. Практическое ознакомление с экспериментальной установкой. Самостоятельноепроведение измерений.Краткие теоретические сведенияПостроение и работа передачи.Деталями винтовой передачи являются:1) винт, в виде цилиндра с наружной резьбой (охватываемая деталь);2) гайка, в виде кольца (втулки) с внутренней резьбой (охватывающая деталь).3МУ к л/р №1, «Винт-гайка»3) При работе передачи может быть получено:4) поступательно-осевое перемещение винта при его вращении в неподвижной гайке(рис.1а);5) поступательно-осевое перемещение гайки, лишенной возможности вращательногодвижения (но не лишенной возможности поступательного перемещения), при вращениивинта, закрепленного в осевом направлении (рис.1б);6) поступательное движение гайки при ее вращении на закрепленном неподвижном винте(рис.1в);7) поступательно-осевое движение винта, сообщаемое ему вращающейся гайкой, лишеннойвозможности двигаться поступательно в осевом направлении (рис.1г).Ведущей деталью в винтовой передаче, как правило, является винт.Коэффициент полезного действия ήэ передачи винт-гайка с трапецеидальной резьбой приэксцентричной нагрузке Р2 (на плече L) без учета веса гайки описывается формулой:ηэ=A пэ=Aэ1s in β⋅[1 +⋅L1 + fb s i n (αf(s in βc o s (α2)2L2+b ⋅ s i n (α) c o s β − f ⋅ s in β2)(1))]где:1P2 ⋅ d 2 ⋅ t g β – полезная работа при эксцентрической нагрузке;2L s in β1+ fb s i n (α )1f2L2–()]Aэ =P2 ⋅ d 2 [ t g β ++2c o s β c o s (α ) c o s β − f ⋅ s i n βb ⋅ s i n (α )22затраченная работа;f – коэффициент трения;L – плечо эксцентричной нарезки (расстояние от оси винта до оси действия эксцентричнойнагрузки).Aпэ =Если имеется только осевое нагружение (осевой силой Р), это соответствует L=0, токоэффициент полезного действия:ηосгде A п о =A0 ==A пo=A0[1 +1P ⋅d22⋅ tg β1f(s in βc o s (α,12) c o s β − f ⋅ s in β(2))]– полезная работа при осевой нагрузке1fP ⋅ d 2 [tg β +(2cos βc o s (α12) c o s β − f ⋅ s in β)]–затраченнаяработа при осевом нагружении;Ро – вес гайки;Р1 – осевая нагрузка;Р=Ро+Р1.При комбинированном нагружении (осевой и эксцентричной силой вместе):ηк =АпкАпк=АкАо + Аэ4МУ к л/р №1, «Винт-гайка»где Апк =1Рк ⋅ d 2 ⋅ tg β – полезная работа при комбинированной нагрузке Рк = Р0 + Р1 + Р2211f1⋅d 2 ⋅ tg β ( P + P2 ) + d 2 ⋅[22cos β (cos(α ) cos β − f ⋅ sin β )2L sin β2L⋅( P + P2 + f ⋅ P2) + P2]b sin(α )b ⋅ sin(α )22Ак = А0 + Аэ =ηк =P + P2fL sin β12L( P + P2 ) +[) + P2]⋅ ( P + P2 + f ⋅ P2b sin(α )sin β (cos(α ) cos β − f ⋅ sin β )b ⋅ sin(α )222(3)Конструкция лабораторной установкиЛабораторная установка (рис.6) состоит из: передачи винт-гайка, размещенной междуверхним 3 и нижним 4 основаниями; электродвигателя 5; редуктора 6; устройства измерениямомента; приспособления для тарировки.В исследуемой передаче вращается винт 1, установленный вертикально на подшипниках воснованиях и приводимый в движение через редуктор от электродвигателя.

Вал электродвигателяи винт передачи винт-гайка соосны. На винте расположена гайка 2, которая лишена возможностиповорачиваться, и может лишь перемещаться поступательно вверх и вниз. От поворота гайкаудерживается при помощи рычага 7, на конце которого установлен ролик 8, помещенный впрорезь направляющей 9, выполненной в вертикальной стойке. Движение гайки по винтуограничено крайними верхним и нижним положениями, в которых установлены концевыевыключатели 14. При нажатии гайкой на верхний из них происходит смена направления вращениявинта и гайки начинает двигаться вниз. При нажатии нижнего выключателя отключается питаниеот двигателя.Экспериментальное исследование передачи винт-гайка проводится при движении гайкивверх.

Движение гайки вниз считается холостым ходом. При проведении испытаний гайканагружается осевой и эксцентричной нагрузкой. Для создания осевой нагрузки грузыустанавливаются сверху на самой гайке. Для получения эксцентричной нагрузки гайка снабжена5МУ к л/р №1, «Винт-гайка»рычагами, на которые подвешивают грузы.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лабораторной работы