Понятие о механизме В самом общем виде понятие

Понятие о механизме В самом общем виде понятие механизм можно сформулировать следующим образом: предназначенная движения система для Механизм тел, преобразования одного или нескольких тел в требуемое движение других называется механизмом. Механизмы имеют как весьма простое, так и достаточно сложное и разнообразное строение (структуру). Приведем определение механизма как частного случая кинематической цепи. Механизмом называется такая кинематическая цепь, в которой при заданном движении одного или нескольких звеньев относительно любого из них все остальные звенья совершают однозначно определяемые движения. Механизм – кинематическая цепь, в состав которой входит неподвижное звено (стойка) и число степеней свободы которой равно числу обобщенных координат, характеризующих положение цепи относительно стойки.

Лекция 4 Виды и структура типовых механизмов План лекции 4. 1. Виды и области применения типовых механизмов. 4. 2. Структурные схемы механизмов 4. 3. Области применения механизмов.

4. 1. Виды механизмов Среди всего многообразия конструкций механизмов различают: стержневые

4. 1. 1. Зубчатые передачи Тела вращения, на которых расположены зубья, называются зубчатыми колесами. ступица Меньшее колесо зубчатой пары называется шестерней Большее зубчатое колесо называется колесом Зубчатый венец Зубчатые передачи обеспечивают передачу момента вращения с помощью последовательно зацепляющихся зубьев.

4. 1. 1. Зубчатые передачи Классификация зубчатых колёс 1. По взаимному расположению осей цилиндрические 2. По форме зуба прямозубые червячные конические косозубые 3. По расположению зубьев шевронные Наружное зацепление Внутреннее зацепление

4. 1. 1. Механизмы передачи вращательного движения - зубчатые механизмы (механические передачи) Часовой механизм Цилиндрическая зубчатая передача

4. 1. 1. Механизмы передачи вращательного движения - зубчатые механизмы (механические передачи) Коническая зубчатая передача в приводе затвора плотины

4. 1. 1. 1. Механизмы с гибкими звеньями - ременные передачи Ременный привод в снегокате. Ременная передача (в отличие от зубчатой) передает движение на большие расстояния. Шкивы этой передачи, сидящие на параллельных валах, охвачены ремнем и вращаются в одну сторону. Частота вращения и вращающий момент, как и у зубчатой передачи, зависят от размеров колес. Для предотвращения проскальзывания применяют цепи и зубчатые ремни

4. 1. 1. 1. Механизмы передачи вращательного движения - ременные передачи Проигрыватель виниловых пластинок с ременным приводом Ножная швейная машина

4. 1. 1. 1. Механизмы передачи вращательного движения - ременные передачи Токарный станок

4. 1. 2. 1. Реечная зубчатая передача В реечной передаче простое цилиндрическое зубчатое колесо находится в зацеплении с зубчатой рейкой. Это позволяет преобразовывать вращательное движение колеса в поступательное движение рейки и наоборот. Зубчатое колесо не может непрерывно вращаться, так как его вращение ограничено длиной зубчатой рейки.

4. 1. 2. 1. Реечная зубчатая передача Применяется на фрезерных станках с ЧПУ , реечном домкрате

4. 1. 2. 1. Реечная передача Подъемное устройство затвора на платине Для подъема подвижного состава в горку на опасном участке пути

4. 1. 2. 1. Червячная передача

4. 1. 2. 1. Червячная передача Червячная самотормозящая передача в механизме управления воротами ЧП применяется в червячных редукторах, низкомоментных двигателях, часто используются в системах регулировки и управления — самоторможение обеспечивает фиксацию положения, а большое передаточное отношение позволяет достичь высокой точности регулирования. Так же ЧП и червячные редукторы широко применяются в подъемно транспортных машинах и механизмах.

4. 1. 2. ВИДЫ МЕХАНИЗМОВ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ • Механизмы, преобразующие вращательное движение в поступательное (или наоборот): – Реечный механизм; – Винтовой механизм. • Механизмы, преобразующие вращательное движение в возвратно-поступательное: – Кривошипно шатунный механизм; – Кривошипно ползунный механизм; – Кулисный механизм. • Механизмы, преобразующие вращение в качательное движение: – Кривошипно коромысловый механизм; – Кривошипно кулисный механизм с качающейся кулисой. – Кулачковый механизм (преобразует равномерное вращение кулачка в качательное движение толкателя). • Механизмы, преобразующие равномерное движение в неравномерное: – Зубчатые механизмы с некруглыми, обычно эллиптическими, колёсами; – Кривошипно кулисный механизм с вращающейся кулисой (центр вращения кулисы расположен внутри круга, описываемого камнем). – Кулачковый механизм (преобразует равномерное вращение кулачка в сложное поступательное). • Механизмы, преобразующие непрерывное движение в прерывистое: – Мальтийский механизм; – Храповый механизм.

4. 1. 2. 1. Кулисный механизм Рычажный механизм, преобразующий вращательное или качательное движения в возвратно поступательное и наоборот. По виду движения различают кулисы: вращающиеся, качающиеся и прямолинейно движущиеся. Применение Сложные многозвенные кулисные механизмы применяют для различных целей, например в системах регулирования наполнения цилиндров двигателей внутреннего сгорания, реверсивных механизмах паровых машин и др.

4. 1. 2. 1. Кулисный механизм • Кулиса 1 — звено (деталь) кулисного механизма, снабженное прямолинейной или дугообразной прорезью, в которой перемещается небольшой ползун — кулисный камень 2. 3 — отверстие, через которое вставляется и удаляется кулисный камень.

4. 1. 2. 2. Кривошипно-кулисный механизм

4. 1. 2. 2. Кривошипно-кулисный механизм Кривошипно кулисные механизмы обычно преобразуют равномерное вращение кривошипа в неравномерное вращательное вижение, д качательное (рис. а) или возвратно поступательное (рис. б) движение кулисы. а — с качающейся кулисой; б — с поступательно движущейся кулисой (в приводе движения резания строгальных станков, α/β равно отношению времени прямого хода к времени обратного хода).

4. 1. 2. 2. Кривошипно-кулисный механизм На рис. 1 показано, что вокруг неподвижной оси вращается кривошип 3, шарнирно соединенный одним концом с ползуном (кулисным камнем) 2. При этом ползун начинает скользить (перемещаться) в продольном прямолинейном пазу, прорезанном в рычаге (кулисе) 1, и поворачивать его вокруг неподвижной оси. Длина кривошипа позволяет придать кулисе вращательное движение. Подобные механизмы служат для преобразования равномерного вращательного движения кривошипа в неравномерное вращательное движение кулисы, но если при этом длина кривошипа равна расстоянию между осями опор кривошипа и кулисы, то получается кривошипно шатунный механизм с равномерно вращающейся кулисой.

4. 1. 2. 3. Кривошипно-кулисный механизм На рис. 2. механизм служит для преобразования вращательного движения кривошипа 3 в качательное движение кулисы 1 и при этом происходит быстрый ход при движении ползуна в одну сторону и медленный — в другую. Механизм широко применяется в металлорежущих станках, например: в поперечно-строгальных, зубодолбежных и др.

4. 1. 2. 2. Кривошипно-кулисный механизм На рис. 3 служит для преобразования вращательного движения кривошипа 3 в прямолинейно поступательное движение кулисы 1. В механизме кулиса может быть расположена вертикально или наклонно. Применяется такой механизм для малых длин хода и находит широкое применение в счетных машинах (синусный механизм).

4. 1. 2. 3. Кулачковый механизм Механизм, преобразующий равномерное движение в неравномерное. Применение • в двигателях внутреннего сгорания ; • в газораспределительном механизме; • в металлорежущих станках и других машинах для воспроизведения сложной траектории движения рабочих органов и выполнения функций управления, таких как включение и выключение рабочих органов по определённой схеме.

4. 1. 2. 3. Кулачковый механизм Кулачок деталь кулачкового механизма с профилированной поверхностью скольжения, чтобы при своем вращательном движении передавать сопряженной детали (толкателю или штанге) движение с заданным законом изменения скорости. Геометрическая форма кулачков может быть различной: плоской, цилиндрической, конической, сферической и более сложной.

4. 1. 2. 3. Кулачковый механизм 1. Стойка, 2. Ручка 3. Рукоятка, 4. Валик 5. Кулачок, 6. Толкатель, 7. Винт М 4 х10 Он предназначен для того, чтобы сообщать возвратно поступательное движение толкателю. Осуществляется это таким образом. Вращение рукоятки (дет. 3) передается через валик (дет. 4) кулачку (дет. 5), который, имея овальную форму, двигает толкатель модель кулачкового механизма

4. 1. 2. 3. Кулачковый механизм применялся в рудодробильных мельницах, изображение которых приведено в книге XVI в. "De re metallica". Кулачки на валу колеса зацепляли, а затем отпускали выступы на штанге каждого рудодробильного молота.

4. 1. 2. 3. Кулачковый механизм В машиностроении широко распространены кулачковые механизмы, преобразующие вращательное движение в возвратно поступательное и возвратно качательное.

4. 1. 2. 3. Кулачковый механизм Кулачковые механизмы рименяют п для выполнения различных операций в системах управления рабочим циклом технологических машин, станков, двигателей и т. д. гибочный пресс автомат, в состав которого входят шесть кулачковых механизмов

4. 1. 2. 3. Кулачковый механизм Кулачковые механизмы подразделяют на 4 группы: По типу толкателя: • с плоским толкателем; • с роликовым; • с игольчатым; • с остроконечным. По характеру движения толкателя: • возвратно поступательное; • качающееся. По характеру движения кулачка: • возвратно поступательное; • качающееся; • вращающееся. Кулачковые механизмы с роликовым толкателем бывают: дезаксиальные (ось кулачка не под толкателем), центральные (ось кулачка под толкателем) (на рисунке).

4. 1. 2. 3. Кулачковый механизм: а — с качающимся толкателем; б — с плоским толкателем; в — с цилиндрическим кулачком, имеющим паз для направления толкателя; 1 — кулачок; 2 — толкатель. Основные характеристики кулачкового механизма — это максимальное перемещение толкателя (угол качания коромысла), максимальная скорость или ускорение исполнительного механизма и закон движения исполнительного механизма. Обязательным условием нормальной работы кулачкового механизма является постоянное касание штанги и кулачка (замыкание механизма).

4. 1. 2. 3. Кулачковый механизм • • • Механизм состоит из кулачка 1, штанги 2, связанной с рабочим органом, и стойки, поддерживающей в пространстве звенья механизма и обеспечивающей каждому звену соответствующие степени свободы. Ролик 3, устанавливаемый в некоторых случаях на конце штанги, не влияет на закон движения звеньев механизма Штанга, совершающая поступательное движение, называется толкателем 2, а вращаельное — коромыслом 4 (II). При непрерывном движении кулачка толкатель совершает прерывное поступательное, а коромысло — прерывное вращательное движения. Замыкание механизма может быть силовым и геометрическим. В первом случае замыкание обычно обеспечивается пружиной 5 ( III), прижимающей штангу к кулачку, во втором — конструктивным оформлени ем толкателя, особенно, его рабочей поверхности. К примеру, толкатель с плоской поверхностью (III) касается кулачка разными точками, потому его применяют только в случае передачи малых

4. 1. 2. 3. Кулачковый механизм

4. 1. 2. 5. Мальтийский механизм Механизм прерывистого движения, преобразующий равномерное вращательное движение в прерывистое вращательное движение. Применяется • В кинокопировальной аппаратуре; • В системах смены пера для графопостроителей, дискретизаторах; • В поворотных столах агрегатных станков.

4. 1. 2. 5. Мальтийский механизм Преобразует непрерывное вращение входного звена — кривошипа 1 в прерывистое (с остановами) вращение выходного звена — креста 2. Механизм имеет стойку 3 и высшую пару, образованную цевкой В кривошипа и пазом креста.

4. 1. 2. 5. Храповой механизм Зубчатый механизм прерывистого движения, предназначенный для преобразования возвратно вращательного движения в прерывистое вращательное движение в одном направлении. Храповик позволяет оси вращаться в одном направлении и не позволяет вращаться в другом. Применяется В велосипедах, станках турникетах, гаечных ключах, заводных механизмах, домкратах, замках наручников и др. машинах. В грузоподъёмных машинах храповой механизм предотвращает обратное вращение барабана лебёдки под действием груза.

4. 1. 2. 5. Храповой механизм Механизм состоит из храпового колеса 1 , собачки 2, которая прижимается к зубу колеса 1 под действием пружины или собственного веса, ведущего рычага 3 и стойки 0. При движении рычага против часовой стрелки собачка поворачивает храповое колесо на некоторый угол. При обратном движении рычага собачка проскальзывает на один или несколько зубьев, а храповое колесо удерживается от обратного вращения дополнительной собачкой 4.

Задания на дом 1. Составьте сводную таблицу на тему: «Механизмы в нашей жизни» Вид механизма Структурная схема Преимущества Недостатки Области применения При меч ания 2. В любой научно популярной книге или журнале найдите информацию о применении в окружающем нас предметном мире разнообразных механизмов и подготовьте фрагмент сообщения для учащихся 8 х классов общеобразовательной школы, придерживаясь следующего плана: • Вид механизма. • Назначение механизма. • Структурная схема механизма. • Области применения данного механизма.