Реферат: Изучение механизмов металлорежущих станков

Ползунная

1

Геометрическое

6

Сферическая
а) обычная

б) с пальцем

3

2

геометри-ческое

2

Вращательная

1

-“-

7

Зубчатая
а) плоская

б) пространственная

2

4 или 5

силовое и геометрическое

3

Винтовая
а) скольжения

б) качения

1

-“-

8

Кулачковая
а) плоская

б) пространственная

2

4 или 5

силовое и геометрическое

4

Цилиндри-ческая

2

-“-

9

Технологическая (токарная, фрезерная, шлифовальная и т.д.)
а) с линейным формообразующим контактом

б) с точечным формообразующим контактом

1

2

силовое

5

Плоская
а) обычная

б) с пальцем

3

2

Силовое

Силовое и геометрическое

4. СТРУКТУРНЫЕ СВОЙСТВА МЕХАНИЗМОВ

4.1. Сложность N механизма . В металлорежущих станках сложные подвижные механические системы, передающие движе­ния от входного звена к выходному (шпиндель, суппорт и т.д.) и образующие последовательные связи между этими звеньями, называют кинематической цепью механизмов Еще более сложными яв­ляются так называемые кинематические группы [2], которые предназначены для создания сложных исполнительных движений и состоящие из нескольких кинематических цепей. Любые кинематические цепи механизмов или их участки, образующие сложные механизмы, могут быть расчленены на простые.

Простой механизм (или передача) - это такой, в котором число звеньев (с учетом неподвижного) равно числу кинематические пар, то есть p = n + 1, где р – число кинематических пар, n – число подвижных звеньев. Графическое изображение основных типов простых механизмов стандартизовано, (см. [3], стр. 65). Каждое звено в простом механизме образует подвижное соединение с двумя другими звеньями. Сложные механизмы содержат несколько простых; в них есть звенья, подвижно связанные более чем с двумя другими звеньями (рис. 3 и 4).

Число N простых механизмов в сложном равно

N = p – n (1)

Если вычисление по формуле (1) дает N = 1, то механизм простой; если N > 1, то механизм сложный; при N < 1 механизм вырождается в жесткую ферму. В числе р кинематических пар в формуле (1) не учитывают избыточные (пассивные) пары , вводимые в механизмы в виде дополнительных опор и зацеплений. Например, в дифференциале(рис.5), такой опорой является пара (2;4) между водилом 2 и ступицей 4 шестерен z₄ и z₈ .

Таким образом, степень сложности механизма определяется в нем числом простых передач.

4.2. Размерность R механизма. Она определяется числом измерений движения звеньев механизма и равна числу независимых уравнений, связывающих параметры движения (положения или скорости или ускорения) всех звеньев механизма. Например, в шарнирном четырехзвеннике А (рис.3) для четырех переменных параметров положения (углы поворота j₄ , j₅ , j₆ , j₇ ) имеем три независимых уравнения связи, то есть R=3:

(2)

1) -???????? ?? ??? х

2) -проекция на ось у

3) - сумма внутренних углов 4-звенника

Из примера следует, что размерность простого механизма на единицу меньше числа v_å параметров его положения, то есть в большинстве механизмов R = (v_å – 1). Это обстоятельство позволяет определить R для существующего (известного) механизма без составления вышеуказанных уравнений. Например, для передачи «винт-гайка», R=2, так как параметров положения три: угловое положение винта, линейное положение гайки, а также относительное смещение в зацеплении витков винта и гайки. Для неизвестного (нового) механизма система R вышеуказанных уравнений (2) определяет условия существования механизма и ограничивает число измерений пространства, в котором происходит движение. В общем случае пространство движений – шестимерно. Поэтому размерность R простого механизма определяется зависимостью

R=6 – c_г (3)

где c_г – число общих геометрических связей , ограничивающих пространство движений звеньев механизма. Например, для передачи «винт-гайка» c_г =4 (допускается только две подвижности в механизме: вращение вокруг оси винта и перемещение вдоль этой оси), а для кулачкового механизма (рис. 2 в) величина c_г =2 (невозможно вращение одного из звеньев вокруг оси y и перемещение перпендикулярно плоскости xy ). Так как движения звеньев механизмов не могут иметь более 6-и измерений, то все простые механизмы делят на:

1) одномерные , R=1 (приводные электро-, гидро- и пневмодвигатели);

2) двухмерные , R=2 (например, трехзвенные клиновые, винтовые и фрикционные механизмы);