Другие конструкции механизмов свободного хода (МСХ)
Вместо собачки в конструкции механизма свободного хода могут использовать шарикоподшипники, ролики, сухари или иные детали, блокирующие вращение в обратную сторону.
Муфта свободного хода с сухарями
Муфта свободного хода с роликами
Храповой механизм из образовательного конструктора Lego
С помощью образовательных конструкторов можно собирать модели с храповым механизмом. В данном примере храповик собран из стандартного зубчатого колеса и собачки, состоящей из трех деталей (штифта, красного фиксатора и короткой оси). Зубчатое колесо приводится в движение ручкой. Важно подобрать такой угол собачки относительно зубчатого колеса, чтобы происходил надежный зацеп при обратном вращении.
В следующем примере перекидная собачка используется в модели механического вентилятора, собранного из набора Lego Education EV3. В момент поднятия груза храповой механизм препятствует случайному разматыванию нити. Далее собачка перекидывается на другую сторону, чтобы не мешать работе вентилятора.
2. Валы и оси.
Назначение, конструкция и материалы валов и осей
Валом называют деталь (как правило, гладкой или ступенчатой цилиндрической формы), предназначенную для поддержания установленных на ней шкивов, зубчатых колес, звездочек, катков и т. д., и для передачи вращающего момента.
При работе вал испытывает изгиб и кручение, а в отдельных случаях помимо изгиба и кручения валы могут испытывать деформацию растяжения (сжатия).
|
|
Некоторые валы не поддерживают вращающиеся детали и работают только на кручение.
Вал 1 (рис.1) имеет опоры 2, называемые подшипниками. Часть вала, охватываемую опорой, называют цапфой. Концевые цапфы именуют шипами 3, а промежуточные — шейками 4.
Рис.1. Прямой вал: 1 — вал; 2 — опоры вала; 3 — цапфы; 4 — шейка
Осью называют деталь, предназначенную только для поддержания установленных на ней деталей.
В отличие от вала ось не передает вращающего момента и работает только на изгиб. В машинах оси могут быть неподвижными или же могут вращаться вместе с сидящими на них деталями (подвижные оси).
Не следует путать понятия "ось колеса", это деталь и "ось вращения", это геометрическая линия центров вращения.
Рис.2. Конструкции осей:
а — вращающаяся ось; б — неподвижная ось
Формы валов и осей весьма многообразны от простейших цилиндров до сложных коленчатых конструкций. Известны конструкции гибких валов, которые предложил шведский инженер Карл де Лаваль ещё в 1889 г.
Форма вала определяется распределением изгибающих и крутящих моментов по его длине. Правильно спроектированный вал представляет собой балку равного сопротивления. Валы и оси вращаются, а следовательно, испытывают знакопеременные нагрузки, напряжения и деформации (рис.3). Поэтому поломки валов и осей имеют усталостный характер.
|
|
Рис. 3. Колебания изгибных напряжений оси колёсной пары в движении
а – на малой скорости; б – на эксплуатационной скорости
Классификация валов и осей
По назначению валы делят на валы передач (на них устанавливают детали передач) и коренные валы (на них устанавливают дополнительно еще и рабочие органы машины).
Рис.4. Типы валов: а — кривошипный вал: б — коленчатый вал; в — гибкий вал;
г — телескопический вал; д — карданный вал
Форма валов и осей разнообразна и зависит от выполняемых ими функций. Иногда, валы изготавливаются совместно с другими деталями, например, шестернями, кривошипами, эксцентриками.
По геометрической форме валы делят на: прямые (см. рис. 1); кривошипные (рис.4, а); коленчатые (рис.4, б); гибкие (рис.4, в); телескопические (рис.4, г); карданные (рис.4, д). Кривошипные и коленчатые валы используют для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное (поршневые двигатели) или наоборот (компрессоры); гибкие — для передачи вращающего момента между узлами машин, меняющими свое положение в работе (строительные механизмы, зубоврачебные машины и т. п.); телескопические — при необходимости осевого перемещения одного вала относительно другого.
|
|
Гибкие валы изготавливаются многослойной навивкой стальной пружинной проволоки на тонкий центральный стержень. Они сохраняют достаточную гибкость лишь при небольших диаметрах, так как при увеличения диаметра момент инерции сечения, а, следовательно, и жесткость резко возрастают, Поэтому при всех положительных качествах и удобстве привода, такие валы не могут передавать сколько-нибудь значительной мощности и имеют сравнительно узкое применение.
Оси обычно изготовляют прямыми. Наиболее широко распространены в машиностроении прямые валы и оси. Коленчатые и криволинейные валы относятся к специальным деталям и в настоящем курсе не изучаются.
По конструктивным признакам: гладкие валы и оси (см. рис.2); ступенчатые валы и оси (см. рис.1); валы-шестерни; валы-червяки.
Для осевого фиксирования деталей на валу или оси используются уступы, буртики, конические участки, стопорные кольца, распорные втулки, которые могут монтироваться в одном комплекте с другими деталями
|
|
Тестовые задания
Задание 1
Оси предназначены для…
1) передачи крутящего момента и поддержания вращающихся деталей
2) для поддержания вращающихся деталей машин
3) обеспечения синхронности работы отдельных деталей машин
Задание 2
Основными критериями работоспособности осей являются…
1) прочность, жесткость
2) прочность, долговечность
3) прочность, грузоподъемность
4) жесткость, виброустойчивость
Задание 3
Оси работают на…
1) изгиб
2) изгиб и кручение
3) изгиб и сжатие
4) изгиб и растяжение
Задание 4
Факторами, влияющими на жесткость осей являются…
1) предел прочности σв
2) предел текучести σТ
3) модуль упругости Е
4) осевой момент инерции J
Задание 5
Расчет на выносливость для осей является…
1) проверочным
2) проектировочным
3) проектировочным и проверочным
Задание 6
Вращающаяся ось изображена на рисунке…
1) а
2) б
3) в
4) г
Задание 7
Размеры детали 1 в опасном сечении рассчитывают по формуле…
1)
2)
3)
Задание 8
Невращающаяся ось изображена на рисунке…
1) 1
2) 2
3) 3
Задание 9
Изгибающий момент в опасном сечении оси определяют по формуле…
1) F ·a
2) R1·a
3) R2·a
Задание 10
Напряжения во вращающейся оси изменяются по закону…
1) А
2) В
3) С
Источники
1. https://robo-wiki.ru/robotics-blog/ratchet-mechanism/
2.https://helpiks.org/4-40294.html
3.https://infourok.ru/testovye-zadaniya-na-temu-valy-i-osi-4128079.html
Дата добавления: 2020-12-22; просмотров: 261; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!