Левитская О.Н., Левитский Н.И. - Курс теории механизмов и машин (1074006), страница 4
Текст из файла (страница 4)
щательное) может быть получено соприкасаиием элементов по поверхности. Кииематическне цепи. Кинематической цепью называется система звеньев, образующих между собой кинематические пары. Все кинематические цепи подразделяются на плоские и пространственные. Б плоской кииематической цепи при закреплении одного из рас.
! звеньев все другие совершают движение, параллельное одной и той же неподвижной плоскости. Па рис. 1 показаны кинематические цепи, звенья которых соединены врагцательными паралги. Плоское движение обеспечивается параллельностью осей всех вращательных пар. Кинематические цепи делятся на простые и сложные. Простой кииематической цепью называется цепь, в которой каждое !5 чне Н а м Шарнкоподшипник Карданннй шарнир (Лаула Лнижиое сфер»- ееское соединение) Трекнодвижное сфее рическое соединение Таблииа 2 м не н ск нара Врашателенап пара Сферическая пара с е ленси Сферическая пара звено входит не более чем в две кинематичесние пары (рис.
1, а, в), а сложной — в которой имеется хотя бы одно звено, входящее более чем в дне кинематические пары (рис. 1, б, г, д). Кроме того, различают нез ам кнуты е и з ам к н у ты е кинематические цепи. Незамкнутой называют такую кииематическую цепь, в которой есть звенья, входящие в одну кинематическую пару (рнс, 1, а, б, г), а замкнутой — в которой каждое звено входит по крайней мере в две кинематические пары (рис. 1, в, д). Кинематическая цепь входит в состав каждого механизма, составленного только из твердых тел. Однако нельзя утверждать, что механизи 2 всегда образуется из кинематической цени, так как есть механизмы (напрн- 3 'мер, гидравлические), в которых кнне.
магических цепей может и не быть. Кинематические соединения. Кинема- и тическую пару можно рассматривать как ' у" В двухзвенную незамкнутую кинематическую цепь, прелназначенную для восяро- Рп«. 2 изведения требуемого относительного лвижеиня звеньев. Иногда для воспроизведения этого движения конструктивно более удобная (например, более компактная) книематическая цепь получается при числе звеньев более двух. Кипе. магическая цепь, конструктивно залшняюшая в механизме кинематическую пару, называется кивематическнм соединением. В табл.
2 лапы трн примера кинематическнх соединений с указанием, каким кинематическим паралгони эквивалентны. Шарикоподшнпник представлен как пример кииематического соединения, которое по сравнению с эквивалентной вращательной парой уменыпает трение в парс. Аналогично выполняются роликовые направляющие, эквивалентные поступательной) паре, н винтовые направлявшие с шариками, эквивалентные винчовой паре. Карданный шарнир' представляет собой последовательное соединение трех звеньев двумя врашательнымя парами, оси которых пересекаются.
Это соединение прозце в изготовлении и надежнее, чем сферичесхая вара с пальцем. Последовательное соединение четырех звеньев тремя вращательными парами, осв которых пересекаются в одной точке, заменяет сферическую пару. й 2. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ МЕХАНИЗМОВ Плосние механизмы с низшими парами. Механизмы с низшими парами, которые иногда называют рычажными, разделяютсн на плоские и пространственные. Плосним механизмом называют механизм, все подвижные звенья которого совершают движение, параллельное одной и той же неподвижной плоскости.
Из плоских механизмов наибольшее распространение имеют ш а р н и р н ы е меха- ' дмероппмо Кардан 1С. Сягалпо, 1501 †15), мпллпсхпз прял п ыптемятпк, пзучял мехпппзмы, применяемые е часах х мельппплх. Таблииа 8 н «оа и:е» Се а Ны *зне ыз н мз Четырехавенная кнне. Кривомипначюлзунматическаа аепь с олной ный (илн коромыслово поступательной парой по.тзунный) мехаиизи Кулисный меканнэм Четыреззвечиая ыше. магическая цепь с аву. мя смемными поступательными парами Мехаипэи эллинсогра. фа Лвухкулигный меха.
низм Сннусный механизм Четырехзаеиная кииематическая цепь с изумя несмежными поступа. тельиымн парами Тангенснмй меканизм низмы, звенья которых соединены только вращательными парами. На рис. 2 показан механизм шарнирного четырехзвеииика АВС/). В этом механизме четыре звена: стойка О, звенья l, 2 н 3. Звено 2, образующее кинематические пары только с подвижными звеньями, называется шатуном Звено !, совершающее полный оборот вокруг неподвижной оси, называется к р и в о ш и и о м, а звено 3, совершающее качательное движение,— ко р о м ы с л о м.
Шарнирный четырехзвенник может быть трех видов; к р и в о ш и п н о - к о р ои ыслов ы й (показан на рнс. 2); дв ух кр ив о ш и и и ы й (оба звена ! и 3 совершают полный оборот); двухкоромысловый (оба звена ! и 3 — качающиеся). Заменяя в шарнирном четырехзвениике одну или две вращательные пары на наступа тельные, получаем механизмы, показанные в табл.
3. С одной поступательной парой можно получить механизмы двух видов. Если стойкой сделать звено, входящее в поступательную пару, то в механизме будет ползун, т. е, звено, которое входит только в низшие кинематиче- 4 ские пары н совершает прямолинейно-поступателызое движение, а вращающееся звено в зависвмости от соотношения длин звеньев бчдет кривошипом или коромыслом. Соответственно механизм будет называться или к р н в о- Рис. 3 шипно-ползунным, илн коромысло- в о - п о л з у н н ы м.
Если стойкой сделать звено, входящее в две вращательные пары, то в механизме будет кулиса, т. е. звено, вращающееся вокруг неподвижной оси и образующее с другнл1 подвижным звеном поступательную пару. Соответственно механизм называется к ул и с и ы м. Из четырехзвенной кинематической цепи с двумя смежными поступательными парами можно получить механизмы трех видов: механизм э л л и п с о г р а ф а, в котором траектории точек шатуна— эллипсы (окружность и прямая линия считаются частными случаями эллипса), дну х к у лис и ы й механизм н с и н у с ны й механизм. В сннусиом механизме ползун перемещается пропорционально снмусу угла поворота кривошипа, если угол между осями поступательных яар равен 90'.
Из четырехзвенной кннематнческой цепи с двумя несмежными поступательными парами получается только олин вид мехаинзма— т а н г е н с н ы й механизм, названный так потому, что перемещение ползуна пропооцнонально тангенсу угла поворота кулисы, если ее Направляющая проходит через центргя вращательных пар. Конструктцвное оформление рассмотренных механизмов очень разнообразно.
К олной нз разновидностей ьулнсного механизма относится мальтийский механизм (рнс. 3), который прсдназна |ен для преобразования непрерывного вращения звена / во вращение звена 2 с остановками, во время которых звено 2 предохраняется от само- произвольного поворота соприкасанием цилиндрических поверхностей звеньев ! и 2. Число остановок равно числу пазов на звене 2, в которые последовательно входит ролик (цсвка) звена й Во время движения звена 2 механизм по структуре н ~о кинематическим ц) Рис. 4 свойствам тождествен кулисиому механизму. Число пазов в мальтийских механизмах — 4...20. Свое название механизм получил от сходства его с крестом мальтийского ордена при числе пазов, рав- ном 4. и) ' 67 Пространственные меха- низмы с низшими парами. сил Если в четырехзввнном ме- ханизме, звенья которого об- разуют только вращатель- 2 ные пары, осн всех пар пересекаются в одной точке, то траектории точек звеньев лежат на концентрических ! ° сферах и механизм назы- вается сферическим.
На рис. 4, а цоказава схема четырехзвениого сферического механизма для частного слуа) б ф чая, когда оси вращатель- г иых пар трех подвижных г звеньев пересекаются под 3 г з з углом 90', а оси, принадле- жащие стойке, пересекаются ) под произвольным углом и. Этот механизм, известный под названием карданной передачи, служит для переРис. а дачи вращения между ва- лами, оси которых пересекаются, При равномерном вращении одного вала другой вал вращается неравномерно. Указанный недостаток устранен в двойной карданной передаче (рис. 4, б). 20 Четырехзвенные пространственные механизмы с низшими парами используются также для нередачи вращения между скрещивающимися осями.
Наконец, могут быть плоскне и пространственные механизмы с одними поступательными парами. Звенья в этих механизмах часто выполняют в виде клиньев и тогда механизмы называются кл и и он ы м и. Кулачковые механизмы. Кулачком называется звено, которому принадлежит элемент высшей пары, выполненный в виде поверхности переменной кривизны. Механизм, в состав которого входит кулачок, называется кулачковым механизмом. На рис. 5, а показана схема плоского кулачкового механизма. Кулачок 1, напоминающий по форме сжатый кулак, имеет поверхность переменной кривизны, которая соприкасается с роликом 2, образуя высшую пару. Постоянное соприкасание элементов высшей пары обеспечивается пружиной, помещенной между стойкой и выходным звеном 2.
Кулачковые механизмы могут быть нс только плоскими, но и простраиственнымн (рис. 5, б). Разнообразие форм, которые можно придать кулачку, определяет чрезвычайное разнообразие возможных преобразований движения, выполняемых кулачковымн механизмами. Зубчатые механизмы. Зубчатым механизмом называется механизм, в состав которого входят зубчатые звенья. По ГОСТ! 6530 — 83 зубчатое звено определяется как звено, имеющее выступы (зубья) для передачи движения посредством взаимодействия с выступамн другого звена (тоже зубчатого). Каждый зуб может рассматриваться как нулачок, а весь зубчатый механизм — как многократно повторенный кулачковый механизм.
Вращающееся зубчатое звено называется зубчатым колесом. На схеме механизма цилиндрические зубчатые колеса изображаются окружностями, которые перекатываются без скольжения. Например, на рнс. 5, и показан зубчатый планета р н ы й механизм, в котором колесо 2 (сателлит) вращается вокруг своей осн и одновременно движется вместе со звеном 3 вокруг осн центрального (солнечного) колеса 1, т.
е. совершает движение, подобное движению планеты (отсюда название механизма). б) Ряс, 7 Ряс. В Иногда зубчатые механизмы комбинируются с шарнирными. На рис. б, б показан шарнирно-зубчатый (по другой терминологии з у б ч а т о - р ы ч а ж и ы й) механизм, составленный из криаошипно - коромыслового шарнирного четырехзвеннид ка с кривошипам ! и двух зубчатых колес, олно из кол — торых неподвижно соедине.
ио с шатуном 2, а другое ,+ '! (центральное колесо 4) имеет ось врашения, совпадающую с осью арашения 1 коромысла 3. Фрикционные механиз- мы. Механизмы, в которых Рхс. 9 для передачи движения ме- жду соирикасаюшнмися звеньями используется трение, называются фрикционпыин. Например, передача вращения с постояиныл| отаоилением угловых скоростей (передаточным отношением) происходит за счет трения цилиндрических поверхностей колес ! н 2 (рис. 7, а) Передаточное отношение можно регулировать в некоторых пределах, если применить по бову ю фрикцнонную передачу, в которой ролик ! может устанавливаться на различных расстояниях )7 от осн врашения звена 2 (рис.
7, б), соотает- 3 ствуюшпх различным зна. чениям передаточного атно- з шения. Механизмы, в которых передаточное отногнение ! может плавно регулироваться, называются б е сступенчатыми переда- Рнс. 10 Механизмы с гибкимн звеньями. Под гибкими звеньями (иногда гибкими связями) понимаются обычно ремни, канаты, пепи, нити, которые охватывают два или более звеньев н устанавливают определенную саязь между перемешеинями этих звеньев. На рис. 8 показан простейший механизм с гибким звеном, который в отличие от зубчатых н фрикцнонных механизмов может служить для передачи врашенин от одного звена к другому прн значительных расстояниях между осими пх врашения. В зависимости от типа шлбкого звена этот механизм называется ременной, канатной или цепной передачей.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
