Передаточное отношение

Виды ремней.

Применение винтовых механизмов.

1) Винтовые точные отсчётные механизмы. В этих механизмах шкалу точного отсчёта выполняют на поверхности гайки. Шкалу грубого отсчёта связывают с винтом. Гайка вращается фрикционной парой в торце винта.

2) Винтовые силовые механизмы (домкрат).

3) Дифференциальные винтовые механизмы. Они применяются для особо точных линейных перемещений.

4) Винтовые отсчетные устройства в СВЧ устройствах.

ГЛАВА 8 Передачи гибкой связью

8.1 Виды передач

Передачи гибкой связью применяются для передачи вращений между валами при больших межосевых расстояниях. Передача состоит из ведущего и ведомого шкивов или звёздочек и охватывающих их гибкой связью (ремень, тросик, цепь).

Эти передачи делятся на три вида:

1) передачи трением;

2) передачи зацеплением;

3) с непосредственным соединением звеньев (стальной лентой).

Достоинства: плавность и бесшумность работы; простота устройства.

Недостатки: непостоянство передаточного отношения; значительные нагрузки на опоры.

Передачи широко распространены в общем машиностроении (станки, автомобили, манипуляторы и т.д.) и в приборостроении (в лентопротяжных механизмах; дисководах, механизмах настройки РЭС и т.д.).

8.2 Передачи трением

Передачи движения осуществляются за счёт сил трения между шкивами и гибким звеном. Причём гибкое звено – связь навивается на шкивы с предварительным напряжением.

8.2.1 Ремённые передачи

Ремни в поперечном сечении могут быть: плоские, клиновые, круглые.

Круглые ремни называются пассиками.

Передачи с плоскими ремнями более просты и компактны, так как применяются шкивы меньшего диаметра, чем при других типах. Но у таких передач относительно большой уровень проскальзывания и давлений на опору.

В приборах могут применяться ремни плёночные на полиамидной основе с δ=0,25 мм.

Клиновые ремни применяются в передачах большой мощности, так как для них характерны очень большие трения между шкивами и ремнём. Они имеют корданно-резино-тканевый слой, резиновый и обёртку. Разработан ГОСТ на семь типов размеров этих ремней.

Передачи круглых ремней используется в приборостроение (видео звукозаписывающей аппаратуры). В канавке шкива ремень деформируется, чем достигается тот же эффект, что и клиновых.

Материал круглых ремней: нитриловые резины, неопрен.

8.2.2 Расчёт ременных передач

В передачах трением наблюдается изменением упругого удлинения на дуге обхвата, что вызывает упругое скольжение, которое оценивается коэффициентом скольжения ε:
, (8.1)
, (8.2)
где - окружные скорости.

. (8.3)

В расчётах Е=0,005…0,02.

Минимальный расчёт шкива зависит от толщины гибкого звена и его жёстокости:
для плоских ремней:
; (8.4)
для клиновых ремней:
; (8.5)
для пассиков:
, (8.6)
где dp – диаметр ремня.

8.3 Трособлочные ремни

Эти передачи хорошо используют в механизмах настройки РЭС.

Входным звеном является валик 1. выходным звеном шкив 4 и указатель 2 со шкалой 3. На оси шкива закреплена подвижная часть конденсатора переменной емкости (для подстройки и частоты). Для предотвращения проскальзывания тросик 6 несколько раз оборачивают вокруг валика 1 и шкива 4 (смотри формулу Эйлера).

Предварительное напряжение обеспечивают пружины 7, при малых нагрузках можно обеспечить передаточное число 30, 20.

8.4 Передачи гибкой связью зацепления

Передача гибкой связи с зацеплением бывает трёх видов:

1) перфорированной лентой;

2) зубчатыми ремнями;

3) цепями Галя (втулочно–роликовые).

8.4.1 Передача перфорированной лентой

Эта передача состоит из ведущего и ведомого барабанов, охваченных перфорированной лентой. Барабаны могут иметь зубья прямоугольного или поперечного сечения. Перфорированная лента чаще всего изготавливается из качественной стали. Шаг перфорации 20мм. Минимальный радиус барабана зависит от толщины ленты:
. (8.7)

Достоинства по сравнению с передачами трения:

- постоянство передаточного отношения, так как отсутствуют проскальзывания;

- меньше давления на подшипники (опора).

Передача перфорированной лентой широко используются в принтерах ЭВМ. Здесь особенность в том, что перфолента имеет не только транспортные отверстия, но и кодовые. Эта лента служит синхронизатором, передавая процессору информацию о положении печатающих валов.

8.4.2 Передача зубчатыми ремнями

Зубчатые ремни изготавливают из эластичной пластмассы или резины, которые армируются стальными тросиками или полиамидным кордом.

Размеры ремней строго стандартны. По ГОСТ ремень характеризуется следующими параметрами:

1) Модули (для РЭС 2…3мм).

2) Высотой трапециидальных зубьев h = 0,6m.

3) Толщиной ремня H = m+1.

4) Наименьшей толщиной зуба ρ = m.

5) Углом профиля 2γ = 50˚.

6) Ширина ремня b = 8..10мм (зависит от выбранного модуля).

8.4.3 Расчёт зубчатых ремней

Величину модуля m выбирают в зависимости от передающей мощности. Необходимая расчётная ширина ремня определяется по формуле:
, (8.8)
где - расчётная нагрузка на ремень;
K_g – коэффициент перегрузки (1,01…1,5);
K_p – коэффициент режима работы (1,0…1,5);
K₀ - коэффициент учёта способа натяжения;
[q] – допускаемая нагрузка на единицу ширины, Н/мм;
[q] – величина зависит от m:

m = 2мм => [q] = 5Н/мм;

m = 3мм => [q] = 10Н/мм;

По найденному значению b подбирают требуемый типоразмер ремня по таблице ГОСТа.

8.5 Передача с непосредственным соединением гибкой связью

В этих передачах гибкая связь непосредственно прикрепляется к ведущему и к ведомому шкивам. Этим обеспечивается полнейшее отсутствие проскальзывания и очень большая точность в передаточном отношении.

Размеры стальной ленты стандартны: от 2,5 до 60 мм – ширина, а от 0,05 до 1,5 мм – толщина. Эти передачи исполняются в накопителях на жёстких магнитных дисках (винчестерах) и обеспечивает высокоточные перемещения съёмника по магнитным дорожкам.

ГЛАВА 9 Кулачковые механизмы

9.1 Общие сведения. Фазы движения толкателя

Кулачковым называется механизм, в состав которого входит кулачёк.

Кулачком называется звено, которому принадлежит элемент кинематической пары в виде поверхности переменной кривизны. Рассмотрим кулачковый механизм с поступательно движущимся толкателем.

Графическая или аналитическая зависимость перемещения толкателя от угла поворота кулачка S=S(φ) называется законом движения толкателя. Пример закона движения толкателя показан на рисунке 9.1.

Движение толкателя состоит из нескольких фаз:

Ф_у – фаза удаления

Ф_ВО – верхней остановки (центральный угол, стягиваемый дугой наибольшего радиуса)

Ф_П – приближения

Ф_НО – нижней остановки (центральный угол, стягиваемый дугой наименьшего радиуса)

В частных случаях некоторые фазы могут отсутствовать.

Параметр е называются эксцентриситет или дезоксиал. Если е = 0, то кулачковый механизм называется центральным.

Достоинства.

За счёт формы кулачка можно получить разные формулы перемещения толкателя, в том числе с остановками разной продолжительности. Это свойство отличительная черта и преимущество.

Недостатки: наличие высшей кинематической пары; сложность изготовления профиля кулачка; возможность заклинивания.

9.2 Классификация кулачковых механизмов

1) По виду движения толкателя:

- с поступательно движущимся толкателем (см. предыдущий рисунок).

- с касающимся толкателем (применяется в различных переключателях, коммутаторах).

- со сложным движением (применяется редко).

2) По виду движения кулачка:

- с вращающимся кулачком (см. предыдущий рисунок).

- с поступательно движущимся кулачком.

3) По виду замыкания:

- с силовым замыканием (обычно пружины)

- с геометрическим замыканием.

4) Плоские и пространственные:

Плоские – позволяют получить на выходе величину в виде функции одного переменного.

Пространственные – функции двух переменных.