Министерство образования и науки рф
национальный исследовательский
томский политехнический университет
Юргинский технологический институт
Кафедра "ММФ"
Реферат
ВИДЫ МЕХАНИЗМОВ И ИХ СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ
Содержание
Введение
. Шарнирный четырехзвенный механизм
. Кривошипно-ползунный механизм
. Кулисный механизм
. Пространственные механизмы с низшими парами
. Кулачковые механизмы
. Зубчатые механизмы (передачи)
. Фрикционные механизмы
. Механизмы с гибкими звеньями
. Крестовидные (мальтийские) механизмы
. Шаговый храповый механизм
. Гидравлические и пневматические механизмы
Список литературы
Введение
Все механизмы, составленные из твердых тел, делятся на две группы: механизмы с низшими парами, которые называются стержневыми или рычажными, и механизмы с высшими парами. Те и другие могут быть плоскими и пространственными. Из механизмов с низшими парами наиболее распространены рычажные, клиновые, с высшими парами - кулачковые, зубчатые, фрикционные, мальтийские и храповые.
1. Шарнирный четырехзвенный механизм
Различают три разновидности этого механизма (рис. 1): двухкривошипный, в котором начальное звено 1 и выходное звено 3 совершают полный оборот (в этом случае звенья 1 и 3 называются кривошипами); кривошипно-коромысловый, когда звено 1 совершает полный оборот (является кривошипом), а звено 3 совершает возвратные движения (является коромыслом); двухкоромысловые, когда звенья 1 и 3 совершают ограниченные движения (являются коромыслами). Этот механизм служит для преобразования одного вида вращательного движения в другое и применяется в ковочных машинах, качающихся конвейерах, прокатных станах, муфтах сцепления, приборах.
Рис. 1. Шарнирный четырехзвенный механизм
. Кривошипно-ползунный механизм
Этот механизм (рис. 2) служит для преобразования вращательного движения кривошипа в возвратно-поступательное движение ползуна, если начальным звеном является кривошип, и, наоборот, возвратно-поступательного движения во вращательное, если начальным звеном является ползун.
Рис. 2. Кривошипно-ползунный механизм
Применяется такой механизм в паровых машинах, двигателях внутреннего сгорания (ДВС), поршневых насосах, поршневых компрессорах, приборах.
. Кулисный механизм
Кулисный механизм (рис. 3, 2.4) служит для преобразования одного вида вращательного движения (звено 1) в другое (звено 3 на рис. 3) или непрерывного вращательного движения (звено 1) в возвратно-поступательное движение( звено 5 на рис. 4).
Приведенные на рис. 3 и 2.4 механизмы являются механизмами с качающейся кулисой. Такие четырехзвенные шестизвенные кулисные механизмы применяются в строгальных и долбежных станках, поршневых насосах, компрессорах гидроприводах, приборах.
Рис. 3. Кривошипно-кулисный механизм
-кривошип; 2- ползун (кулисный камень); 3-кулиса; 4-стойка
Рис. 4. Кулиснo-ползунный механизм
Существуют и другие разновидности кулисных механизмов (рис,2.5, 2.6, 2.7). В гидроприводах широко применяется конструкция коромыслово-кулисного механизма, в котором кулису с кулисным камнем заменяют цилиндр 3 с поршнем 2 (рис. 7).
Рис. 5. Механизм с вращающейся кулисой
- кривошип; 2-ползун; 3- кулиса; 4- шатун; 5- ползун; 6-стойка
Рис. 6. Кривошипно-кулисный механизм третьего класса
Рис. 7. Коромысловo-кулисный механизм
. Пространственные механизмы с низшими парами
таким механизмам относится механизм универсального шарнира (шарнира Гука, или карданной передачи), изображенный на рисунках 2.8 и 2.9.
Этот механизм предназначен для передачи вращательного движения между вaлaми, оси которых пересекаются. Входное 1 и выходное З звенья выполнены в виде вилок, звено 2 - в виде крестовины (рис. 9). Универсальный шарнир применяется в автомобилях, станках, приборах.
Рис 2.8 шарнир Гука
Рис. 9. Структурная схема шарнира Гука
На рисунке 2.10 изображена структурная схема рычажного механизма промышленного робота. Это механизм c незамкнутой кинематической цепью, состоящей из одноподвижных кинематических пар.
Рис. 10. Структурная схема рычажного механизма промышленного робота
. Кулачковые механизмы
Кулачковый механизм-это механизм, в состав которого входит кулачок (рис. 1 1, 2.12). Кулачок 1 имеет рабочую поверхность переменной кривизны и образует с взаимодействующим с ним звеном 2 двухподвижную пару (ВП)
Рис. 1 1.Структурные схемы кулачковых механизмов с вращающимся кулачком
Рис. 12. Структурные схемы кулачковых механизмов с поступательно движущимся кулачком
Кулачковый механизм предназначен для преобразования вращательного движения кулачка в поступательное движение. толкателя (рис. 11,а) или качательное движение коромысла (рис. 11,б) поступательного движения кулачка - в качательное движение коромысла (рис. 12,а) или в поступательное движение толкателя (рис. 12,б)
Основное достоинство кулачковых механизмов состоит в том, что задавая соответствующий профиль кулачку, можно легко получить любой наперед заданный закон движения взаимодействующего c ним звена (толкателя, или коромысла)
Кулачковые механизмы бывают плоскими (рис. 11) и пространственными (рис. 13).
Рис2.13 Структурная схема пространственного кулачкового механизма с коническим вращающимся кулачком
-кулачок; 2-толкатель; 3-стойка
Кулачковые механизмы широко применяются в машинах, станках-автоматах, приборах. В двигателях внутреннего и кулачковые механизмы, применяются для привода клапанов и размыкания контактов магнето.
6. Зубчатые механизмы (передачи)
Зубчатым механизмом (или зубчатой передачей) называется передаточный механизм, в котором подвижные звеньями являются зубчатые колеса, образующие со сто или водилом вращательные или поступательные пары[1].
Зубчатые механизмы передают вращение от одного вала к другому посредством сопряжения зубчатых колес и меняют величину угловой скорости, а также вращающего момента на ведомом валу.
Зубчатые механизмы, понижающие угловую скорость называются редукторами, а повышающие угловую скорость мультипликаторами.
Зубчатые механизмы бывают плоскими и пространственными. B плоских механизмах оси вращения параллельны. В таких механизмах применяются цилиндрические зубчатые колеса.
Если оси вращения звеньев пересекаются или скрещиваются, то в первом случае зубчатые колеса образуют коническую зубчатую передачу, во втором - гиперболоидную зубчатую передачу (гипоидную, винтовую, червячную).
Простейший (элементарный) зубчатый механизм стоит из одной пары зубчатых колес и стойки (рисунки 2.14, 2.16, 2.17) B механизме, показанном на рисунке 2.17, одно из звеньев (звено 2) выполнено в виде зубчатой рейки, к относительно стойки может совершать только поступательное движение.
рис. 14. Цилиндрическая передача с внешним зацеплением
Рис. 15. Коническая передача
Рис. 16. Цилиндрическая передача с внутренним зацеплением
Рис. 17 Реечная передача
К более сложным зубчатым механизмам (Рис 2.18) относятся многоступенчатый редуктор (каждая пара зубчатых колёс называется ступенью), рядовая зубчатая передача (рис 2.19),
Рисунок 2.18 трёхступенчатый цилиндрический редуктор
Сателлитные зубчатые механизмы (дифференциальные и планетарные).
Сателлитными зубчатыми механизмами называются такие, в которых ось хотя бы одного зубчатого колеса является подвижной. Колёса с подвижными осями называются сателлитами.
Рисунок 2.19 Рядовая передача
На рис 2.20 а изображен планетарный сателлитный механизм. В этом механизме колесо 2 (сателлит) вращается со своей осью по окружности вокруг неподвижной оси центральных колёс 1,3 и вращает (ведет за собой) связанное с ним звено Н, называемое водилом. Колесо 3 (с внутренним зацеплением) жестко соединено со стойкой, то есть является неподвижным.
В отличие от планетарных в дифференциальных механизмах все колёса вращаются (рис 2.20 б).
К зубчатым механизмам относятся и коробки скоростей, в которых в отличие от редукторов с постоянным передаточным отношением, производится ступенчатое изменение передаточного отношения (рис2.21). передаточное отношение показывает, во сколько раз с помощью зубчатого механизма снижается или повышается угловая скорость.
На ведущем валу О1О1 закреплены зубчатые колеса 1,2,3 на ведомом валу О2О2 - тройной блок зубчатых колёс 4,5,6.
Рис. 20. Сателлитный механизм. a-планeтарный; б-дифференциальный
Рис. 21.Схема трехступенчатой коробки скоростей
Перемещая ведомый вал в осевом направлении вместе с зубчатыми колесами 4, 5, б, можно осуществить зацепление 1-4, 3-6, или 2-5 (изображено
