Учебники по популярным профессиям
на asv0825.ru

>>> Перейти на мобильный размер сайта >>>

Учебное пособие

Шлифовальные работы

       

2.1. Основные понятия о механизмах и деталях машин

Устройства для преобразования энергии и информации, для изменения состояния, размеров, формы, положения и свойств материалов, выполняющие механические движения с целью замены или облегчения физического и умственного труда человека, называются машинами. В зависимости от основного назначениях этих устройств различают энергетические, технологические, транспортные и информационные машины. В машиностроении все эти машины создаются и находят самое широкое применение. Источником движения исполнительных органов большинства технологических машин (металлорежущих станков, прокатных станов, прессов, ковочных машин и др.) являются электродвигатели, пневмо- и гидродвигатели. С помощью транспортеров, кранов, подъемников, роботов, автомобилей и других устройств производится перемещение в пространстве материала, заготовок, изделий и других объектов.

Совокупность подвижно соединенных тел (звеньев), совершающих под действием приложенных сил определенные целесообразные движения, называется механизмом. Основой любой машины является тот или иной механизм. Машина обычно имеет дополнительные устройства, обеспечивающие пуск в ход, регулирование режима движения, управление движением, контроль параметров движения и другие функции.

Твердое тело, входящее в состав механизмов и состоящее из одной детали или совокупности деталей, не имеющих между собой относительного движения, называется звеном механизма. Подвижное соединение двух звеньев, соприкасающихся между собой с помощью элементов поверхностей, линий или точек, называется кинематической парой (например, А. В, С на рис. 2.1). Движение подвижных звеньев (например, 1, 2, 3) в механизме рассматривают относительно стойки (например, 4, 5) — звена, принимаемого за неподвижное.

Рис. 2.1. Структурные схемы механизмов

Схему механизма, на которой указывают подвижные звенья и стойки, а также характер взаимосвязей между ними (вид кинематических пар), называют структурной схемой. Структурная схема определяет число и геометрию звеньев, их взаимное расположение и вид кинематических пар. Графическое изображение последовательности соединения звеньев в кинематические пары с указанием размеров звеньев называется кинематической схемой.

Звено, которому сообщается движение, преобразуемое механизмом в требуемые движения других звеньев, называется входным звеном (например, звену 1 (рис. 2.1, а, б, в) сообщается вращение с угловой скоростью coi). Входное звено обычно соединяется с двигателем или выходным звеном другого механизма. Звено, совершающее движение, для выполнения которого предназначен механизм, называется выходным звеном (например, звено 5, рис. 2.1, а, б, в). Выходное звено обычно соединено с исполнительным устройством, рабочим органом, инструментом, указателем прибора или входным звеном другого механизма и совершает поступательное движение (например, &4, рис. 2.1, а) или вращательное (например, шэ, рис. 2.1, б, в). В технологических машинах выходное звено обычно является исполнительным звеном (органом), выполняющим заданные перемещения (например, Наз, рис. 2.1, д, е) с целью изменения или контроля размеров, формы и свойств обрабатываемой заготовки или материала.

По структурным признакам и характеру взаимодействия звеньев различают рычажные, винтовые, зубчатые, кулачковые, планетарные, волновые, фрикционные механизмы и механизмы с гибкими звеньями.

В рычажных механизмах звенья соединяются только парами, которые являются вращательными, поступательными, цилиндрическими или сферическими. Примерами рычажных механизмов являются кривошипно-ползунный (рис. 2.1, а), кулисный (рис. 2.1, в), кулисно-ползунный, четырехзвенный шарнирный (рис. 2.1, б) и др. (например, механизм включения — выключения электрической цепи, рис. 2.1, г).

Винтовой механизм содержит пару гайка —винт и его иногда называют винтовой передачей (рис. 2.1, д). Звено, имеющее рабочую поверхность переменной кривизны, называется кулачком. Механизм, в состав которого входит кулачок, называется кулачковым механизмом (рис. 2.1, е).

Выступ на звене для передачи движения посредством взаимодействия с соответствующими выступами другого звена называется зубом. Звено с замкнутой системой зубьев, обеспечивающих непрерывное движение другого звена, называется зубчатым колесом. Передаточный механизм, в котором подвижными звеньями являются зубчатые колеса, называется зубчатой передачей или зубчатым механизмом. Если в зубчатом механизме ось вращения хотя бы одного из колес перемещается, то такой механизм называют планетарным зубчатым.

Если одно из колес является гибким звеном, то передачу называют волновой. Гибкие звенья используются также в ременных передачах. Устройство, в котором передачу движения осуществляют благодаря силам трения между прижимаемыми один к другому телами, называют фрикционным механизмом.

По расположению звеньев в пространстве и структуре различают плоские, сферические и пространственные механизмы. В плоском механизме точки звеньев перемещаются по траекториям, лежащим в параллельных (или в одной) плоскостях. В сферическом механизме оси вращения (постоянные и мгновенные) пересекаются в одной точке. В пространственном механизме точки звеньев описывают неплоские траектории или плоские траектории, расположенные в пересекающихся плоскостях. На рис. 2.1, ж, з приведены схемы пространственных рычажных механизмов гидромоторов.

Отдельные составные части машин и их простейшие соединения называются деталями машин.

Конструктивное обеспечение соприкосновения деталей для образования из них частей машин и приборов называется соединением деталей. Различают подвижное и неподвижное соединения деталей. При неподвижном соединении деталь образуется путем скрепления более простых деталей. Это скрепление может быть разъемным (например, болтовые, винтовые, шлицевые соединения) или неразъемным (например, заклепочное, сварное соединения).

По функциональным признакам различают механизмы для получения заданных положений и траекторий, воспроизведения заданного движения и математических операций, шаговые механизмы с прерывистым движением, зажимные, компенсирующие и предохранительные механизмы, механизмы соединительных и сцепных муфт, многоскоростные передачи, редукторы, трансмиссии, дифференциальные механизмы, вариаторы скорости, вибрационные механизмы и др.

Функциональный признак для механизмов заключается в их способности осуществлять определенные действия или находиться в определенном состоянии, в способности реализовать определенный закон изменения траектории, перемещения, скорости и ускорения, например преобразование вращательного движения в поступательное или качательное, равномерного вращения в прерывистое уменьшение или увеличение частоты вращения или скорости и др.

Рейтинг@Mail.ru
Рейтинг@Mail.ru