 |
Передаточные отношения сложных зубчатых механизмов с неподвижными осями
|
|
|
|
Ряды зубчатых колес - сложные зубчатые механизмы с неподвижными осями.
Последовательный (ступенчатый) ряд зубчатых колес.
Данный ряд служит для получения значительных передаточных отношений. На крайних валах закреплено по 1 зубчатому колесу, на промежуточных - по 2. Определим передаточное отношение.
, т.о. для получения общего передаточное отношения следует перемножить передаточное отношения отдельных ступеней. 
42. Структура и кинематика планетарной передачи
Планетарные передачи с внутренним и внешним зацеплением (Ряд Джеймса)
а – центральное зубчатое колесо, с – сателлит, б – неподвижное, Н – водило.
43. Основное уравнение кинематики планетарного ряда
Соотношение между угловыми скоростями и звеньями дифференциального механизма дает формула Виллиса. Для ее вывода используется метод инверсии, который заключается в том, что всем звеньям механизма сообщается дополнительное вращение 
, равное по абсолютной величине угловой скорости водилы, но противоположное по направлению. В результате суммарного движения получаем механизм с остановленным водилой и неподвижными осями зубчатых колес.
- основное уравнение кинематики дифференциального механизма.
Планетарные зубчатые механизмы
Планетарными называются передачи, в которых имеются зубчатые колёса, называемые сателлит с подвижными осями (одновременно вращающиеся вокруг двух осей - собственной и центральной).
Различают два типа планетарных механизмов:
1. Эпициклические механизмы, в которых наряду с зубчатыми колёсами с подвижными осями, имеются хотя бы одно колесо жёстко связанное со стойкой (степень подвижности меньше 1)
2. Дифференциальные механизмы, в которых все звенья подвижны (имеют степень подвижности больше 1). Дифференциальные механизмы служат для сложения или вычитания угловых скоростей звеньев.
|
|
|
Преимущества планетарных механизмов:
1) Большое передаточное отношение И=1-1012 (пример: дорожный каток)
2) Малый вес и габарит
3) Высокий КПД
4) Лёгкость разветвлений передаваемых мощностей и силовых потоков
5) Возможность автоматизации управления.
Недостаток: трудность, сложность сборки
Примечание: дифференциалы главных передач автомобилей, колёсные передачи. Используется в тягачах, в дорожных машинах, в авиационной технике.
Основные виды и типы подшипников
Подшипники – они служат опорами для валов и вращающихся осей. Они воспринимают радиальные и осевые нагрузки, приложенные к валу, и передают их на раму машины. Во избежание снижения КПД механизма, потери должны быть минимальными. От качества подшипника в значительной степени зависит работоспособность и долговечность машины.
По виду трения подшипники делятся на два типа:
1. Подшипники скольжения, в которых опорные участки, называемые цапфа, шип, шейка, пята, скользят по поверхности подшипника.
2. Подшипник качения, в котором трение скольжения заменено на трение качения по средствам установки шариков между опорной поверхностью подшипника и валом.
По воспринимаемой нагрузке:
1. Радиальные – воспринимают радиальную нагрузку
2. Упорные – воспринимают осевую нагрузку
3. Радиально- упорные – воспринимают и радиальные и осевые нагрузки.
Подшипники качения
Подшипник качения, в котором трение скольжения заменено на трение качения по средствам установки шариков между опорной поверхностью подшипника и валом.
Конструкция подшипника качения позволяет изготавливать их как стандартную продукцию, что значительно снижает стоимость их изготовления.
Они получили преимущественное распространение почти во всех отраслях, и вытеснили подшипники скольжения. Вместе с тем, они имеют недостатки, основной из которых их ограниченная быстроходность, связанная с кинематикой и динамикой тела качения. (центробежные силы и гироскопический момент)
|
|
|
По форме тел качения подшипники разделяются на шариковые и роликовые. К роликовым относятся: цилиндрические, конические, игольчатые. По направлению воспринимаемой нагрузки: радиальные, упорные, радиально-упорные.
Радиальные шариковые подшипники наиболее простые и дешёвые подшипники, допускают небольшие перекосы вала и могут воспринимать небольшие осевые перегрузки.
Радиальные роликовые подшипники. Они различаются по тому, на каком конце подшипника установлена беговая дорожка. Благодаря увеличенной радиальной контактной поверхности они допускают значительно большие нагрузки, в среднем 70-90% и вместе с тем, они совершенно не воспринимают осевых нагрузок и не допускают перекоса вала.
Радиально-упорные шариковые подшипники. Они могу воспринимать осевые нагрузки и для них можно привести различные сравнения, как и для радиальных.
Самоустанавливающиеся подшипники. Эти подшипники используются в случае перекоса вала до 2-3% и допускают небольшую осевую нагрузку.
Роликовые игольчатые подшипники позволяют уменьшить габарит по диаметру при значительных нагрузках.
Упорные подшипники шариковые. Воспринимают только осевые нагрузки.
Соединения деталей машин
Детали, входящие в состав машины, могут быть связаны между собой различными связями. Эти связи можно разделить на подвижные и неподвижные.
Подвижны соединения: шарнир, зацепление, подшипники.
Неподвижные соединения: резьбовые, шпоночные. Они обусловлены потребностью расчленять машину на узлы и детали, чтобы упростить её производство, сборку, ремонт и транспортировку. Неподвижные связи принято называть соединениями. Они бывают разъёмные и неразъёмные.
Разъёмные соединения позволяют делать разборку узлов без повреждений входящих в неё деталей. К разъёмным соединениям относятся: резьбовые, штифтовые, клиновые, клемовые, шпоночные, шлицевые и профильные.
Разъёмные соединения должны допускать многократные сборки и разборки без дополнительных технологических операций.
|
|
|
Неразъёмные соединения не допускают разборку и сборку без повреждения ли разрушения входящих в них деталей. К неразъемным соединениям относятся: заклёпочные, сварные, склеиваемые. Применение неразъёмных соединений диктуется требованиями технологии или экономии.
Соединения являются весьма важными элементами конструкции, и многие аварии и отказы в работе машин обусловлены неудовлетворительной конструкцией соединения.
Резьбовые соединения
К ним относятся соединения деталей с помощью болтов, винтов и винтовых стяжек.
К достоинствам относятся:
1) Возможность создания и передачи больших осевых нагрузок при малых движущихся силах и моментах
2) Простота преобразования вращательного движения к поступательному
3) Возможность образования самотормозящих и не самотормозящих, легко собираемых и разбираемых, взаимозаменяемых, подвижных и неподвижных компактных соединений
4) Высокая производительность технологии изготовления резьбовых соединений
Существуют подвижные и неподвижные резьбовые соединения. Подвижные обеспечивают высокую точность перемещений, равномерность, плавность и бесшумность хода, возможность реверсирования. Неподвижные обеспечивают высокую прочность, и если необходимо, герметичность.
К недостаткам относится:
1) Низкий КПД
2) Неравномерность нагружения сопряжённых витков резьбы
3) Значительные концентрации напряжения в резьбовых деталях
1-й виток нагружен на 34%, 2-й на 23%, 3-й на 15%, а 10-й на 9%
Основные определения:
Винтовая линия amn образуется гипотенузой треугольника abc при его навинчивание на цилиндр.
Профиль резьбы – это контур сечения резьбы в плоскости, проходящий через ось цилиндра.
По форме профиля резьбы делятся на треугольные 
, прямоугольные 
, круглые 
, трапецеидальные- симметричные 
и несимметричные 
, угольные.
По направлению винтовой линии различают правую и левую резьбу. У правой резьбы винтовая линия идёт слева направо, а у левой наоборот.
|
|
|
По числу ходов различают однозаходные, двухзаходные и многозаходные резьбы. Если по параллельным винтовым линиям перемещаются два или несколько рядом расположенных профилей, то они образуют двух-, трёх-, многозаходные резьбы. Наибольшее распространение получила однозаходная резьба. Многозаходная используется в винтовых механизмах.
Наибольшее распространение получила цилиндрическая резьба. Кроме цилиндрических, применяют и коническою резьбу, основой поверхности для которой служит конус. Коническая резьба используется для плотного соединения труб, маслёнок, пробок.
|
|
|
