En mekanisme som omdanner sirkelbevegelse til lineær bevegelse. Konverter rotasjonsbevegelse til lineær bevegelse

Lipetsk College of Transport and Road Management

Forskningsarbeid til studenter i gruppe K2-14

Tema: "Forskning på arbeidet med mekanismer for transformasjon av bevegelse

Lipetsk

2015/2016 studieår

Innhold

1. innføring (historiske grunnlag for spørsmålet om transformasjon av bevegelse)

2. Forskningens relevans (hypotesens anvendte natur),

3. Formålet med studien

3. Måter og metoder forskningsarbeid

6. Konklusjoner og forslag

7. Prosjektpresentasjon

1. Introduksjon

Mekanismer for å konvertere bevegelse

En kort oversikt over utviklingen av enkle mekanismer

I henhold til klassifiseringen som finnes i mekanikk, tilhører DPE familien av de enkleste mekanismene som har tjent mennesker i århundrer med tro og sannhet, for eksempel et hjul, en blokk, en spak, en port.

Alle av dem er i utgangspunktet gitt inn i virkningen av en persons muskelstyrke og deres praktiske verdi ligger i multiplikasjon (forsterkning) av den første muskeleffekten. Hver av disse mekanismene har bestått en lang prøve på praksis og tid, og faktisk har de blitt en slags "byggesteiner" (elementære lenker) som det bygges et stort utvalg av forskjellige komplekse mekanismer for. Selvfølgelig inntar hjulet en spesiell plass blant disse mekanismene; fordi det var med hans hjelp somkontinuerlige transformasjon av mekanisk energi som kildetyngdekraften.

Vi snakker selvfølgelig om omformer, kjent somvannhjul som senere blehydraulisk turbin (som økte effektiviteten til mekanismen og etterlot samme driftsprinsipp).

Bredest bruken av denne typen svinger kan forklares veldig enkelt: dens ideellebøyning (i det enkleste tilfellet - gjennom en felles rotasjonsakse) med det viktigstekvernstein , og senere -elektrisk generator .

Det er også interessant å bruke et vannhjul i "invers (omvendt) forbindelse" tilløfting vann, ved hjelp av "input" muskelstyrken til personen.

Imidlertid var ikke alle laster roterende (for eksempel for kraftig belg en stempelomformer ville være bedre egnet), og da var det nødvendig å ty til mellomliggende omformere (for eksempel en sveivmekanisme), som bringer tapene til konverteringsprosessen og øker kompleksiteten og kostnadene systemer. Vi finner mange eksempler på behovet for å bruke mellomtransdusere i overgangen fra roterende bevegelse til frem- og tilbakegående bevegelse i eldgamle tegninger og graveringer.

Figuren nedenfor viser for eksempel sammenkoblingen av en roterendevannhjul med en stempelpumpe - mekanisk belastning som krever frem- og tilbakegående bevegelse av drivmekanismen.

Dermed er nytten og relevansen av

for mange praktiske bruksområderomvendt energi omformere drevet av samme tyngdekraft.

Den mest passende enkle mekanismeni dette tilfellet erspakarm.

Spak, i full forstand - forsterker. Derfor fant han den bredeste applikasjonen når han løfter vekter, for eksempeli konstruksjon (klassisk eksempel- konstruksjonen av pyramidene av egypterne). Imidlertid i denne applikasjonen

"input" -effekten var den samme muskeleninnsats fra mennesker, og spakens betjeningsmåte var selvfølgelig diskret.

Det er en annen interessant praktisk eksempel på gearing som energi omformer: dette er en eldgammel kampkastmaskin -kastemaskin.

Kastemaskin interessant av en ny grunnleggende forskjell fra den klassiske bruken av spaken: den er aktivert alleredeav tyngdekraften (ikke muskelstyrke) av den fallende massen. Imidlertid er det ikke mulig å gjenkjenne etterspørselen som en energiomformer med muligheten for å koble en nyttelast. For det første er dette mekanismen for en enkelt (engangs) handling, og for det andre, for å lade den (løfte en belastning), kreves all den samme muskelstyrken (om enn forbedret ved hjelp av blokker og krager).

Likevel leter kreativ tanke etter nye måter å prøve å parre spaken med nyttelasten og bruke tyngdekraften som en den opprinnelige drivkraften.

Mekanismer som transformerer bevegelse: tannstang, skrue, sveiv, vippebøyle, kam. Deres detaljer, egenskaper og egenskaper ved den tiltenkte bruken i forskjellige bransjer og lett industri. Ordninger for deres arbeid i forskjellige maskiner.

For å aktivere arbeidslegemene, samt for å transformere en type bevegelse til en annen, brukes sveiv, kam og andre mekanismer.

Veivmekanisme. En slik mekanisme omdanner rotasjonsbevegelse til translasjonsbevegelse. I sengens stasjonære lagre roterer en veivaksel, forbundet med et hengsel til den ene enden av forbindelsesstangen. Den andre enden av forbindelsesstangen er forbundet ved hjelp av et hengsel til en glider som glir i faste rettlinjede føringer. Hvis sveiven roterer kontinuerlig, går glideren tilbake. I løpet av en revolusjon av sveiven, gjør glidebryteren to slag - først i ett, og deretter i motsatt retning.

Veivmekanismen brukes i dampmotorer, motorer forbrenning, stempelpumper osv. Veivposisjonen på toppen av fremre slag kalles dødpunkt. For svinghjulets overgang til denne posisjonen, når det er drivmekanismen til mekanismen, er et svinghjul beregnet - et hjul med en tung kant montert på veivakselen. Svinghjulets kinetiske energi sørger for kontinuerlig bevegelse av veivmekanismen.

Kammekanisme. En slik mekanisme konverterer rotasjonsbevegelse til translasjonsbevegelse i forskjellige typer maskiner, metallskjæremaskiner og andre maskiner. Kammen, som roterer rundt aksen, gir en frem- og tilbakegående bevegelse til skyveren.

Følgerens bevegelse avhenger av kamprofilen. Hvis kamprofilen representerer en sirkelbue, avgrenset fra sentrum, vil skyveren i dette området være stasjonær. Denne kammekanismen kalles flat.

Konverter rotasjonsbevegelse til lineær bevegelse

Vippemekanismer

Kammekanismer

Koblingsmekanismer

Sveivmekanismer

Sveivmekanismer brukes til å konvertere rotasjonsbevegelse til stempel og omvendt. Hoveddelene av veivmekanismen er: veivakselen, koblingsstangen og glidebryteren, svingbart forbundet med hverandre (a). Enhver lengde på lysbildet kan oppnås, det avhenger av lengden på veiv (radius). Hvis vi betegner veivens lengde gjennom bokstaven A, og glidebryteren gjennom B, kan vi skrive en enkel formel: 2A \u003d B, eller A \u003d B / 2. Ved å bruke denne formelen er det lett å finne både slaglengden på glidebryteren og lengden på sveiven. For eksempel: strek av glidebryteren B \u003d 50 mm, det er nødvendig å finne lengden på veiv A. Ved å erstatte en numerisk verdi i formelen får vi: A \u003d 50/2 \u003d 25 mm, det vil si at veivets lengde er 25 mm.

a - prinsippet om drift av veivmekanismen,

b - veivaksel, c - veivaksel,

d - mekanisme med eksentrisk

I en veivmekanisme brukes ofte en veivaksel i stedet for en veivaksel. Dette endrer ikke essensen av mekanismen. Veivakselen kan være enten med ett kne eller med flere (b, c).

Den eksentriske mekanismen (d) kan også være en modifikasjon av veivmekanismen. Den eksentriske mekanismen har ingen sveiv eller knær. I stedet er det montert en plate på skaftet. Det er ikke plantet i sentrum, men fordrevet, det vil si eksentrisk, derav navnet på denne mekanismen - eksentrisk.

I noen sveivmekanismer er det nødvendig å endre lengden på lysbildet. Når det gjelder en veivaksel, gjøres dette vanligvis på denne måten. I stedet for en krum sveiv i ett stykke er det montert en plate (frontplate) på enden av skaftet. En torn (en bånd som forbindelsesstangen er satt på) settes inn i en spalte som er laget langs frontplatens radius. Ved å flytte piggen langs hakket, det vil si å flytte den bort fra sentrum eller nærmere den, endrer vi størrelsen på glidebryteren.

Slaget på glidebryteren i sveivmekanismene er ujevn. På steder med "tilbakeslag" er det tregest.

Veiv - mekanismer brukes i motorer, presser, pumper, i mange landbruksmaskiner og andre maskiner.

Vippemekanismer

Den frem- og tilbakegående bevegelsen i veivmekanismer kan overføres uten forbindelsesstang. I glidebryteren som er i dette tilfellet kalt scenen, blir et kutt laget over scenens bevegelse. Veivstiften er satt inn i dette sporet. Når akselen roterer, driver også sveiven, som beveger seg mot venstre og høyre, vingene.

a - tvunget vippebøyle, b - eksentrisk med en fjærvalse,

c - svingende gardin

I stedet for et lysbilde, kan du bruke en stang som er lukket i en styrehylse. For å passe mot den eksentriske skiven, leveres stangen med en trykkfjær. Hvis stangen arbeider vertikalt, blir dens tilpasning noen ganger utført av sin egen vekt.

For bedre bevegelse på skiven er det montert en rulle på enden av stangen.

Kammekanismer

Kammekanismer brukes til å konvertere rotasjonsbevegelse (kam) til gjengjeldende eller annen forhåndsbestemt type bevegelse. Mekanismen består av en kam - en buet plate, montert på en aksel, og en stang som i den ene enden hviler på den buede overflaten på platen. Stangen er satt inn i føringshylsen. For bedre passform til kammen leveres stangen med en trykkfjær. For å få stangen til å gli lett over kammen, er det montert en rulle i enden.

a - flat kam, b - kam med spor, c - trommeltype,

d - hjerteformet knyttneve, d - enkleste knyttneve

Men det er platekameraer med et annet design. Deretter glir rullen ikke langs skivens kontur, men langs et buet spor som er tatt ut fra siden av skiven (b). I dette tilfellet er ikke trykkfjæren nødvendig. Bevegelsen av rullen med stangen til siden utføres av selve sporet.

I tillegg til de flate kammene vi har vurdert (a), kan du finne trommeltyper (c). Slike kameraer er en sylinder med et buet spor rundt omkretsen. En rulle med stang er installert i sporet. Kammen, som roterer, driver rullen med et buet spor og gir derved den nødvendige bevegelse til stangen. Sylindriske kameraer er tilgjengelige ikke bare med et spor, men også ensidig - med en sluttprofil. I dette tilfellet presses rullen mot kamprofilen av en fjær.

I kammekanismer, i stedet for en stang, brukes svingbare spaker (c) ofte. Disse spakene lar deg endre slaglengde og retning.

Slaglengden på stangen eller kamspaken kan enkelt beregnes. Det vil være lik forskjellen mellom kamens lille radius og den store. For eksempel, hvis den store radiusen er 30 mm og den lille radiusen er 15, vil strekningen være 30-15 \u003d 15 mm. I en mekanisme med en sylindrisk kam er slaglengden lik forskyvningen av spalten langs sylinderaksen.

På grunn av det faktum at kammekanismer gjør det mulig å oppnå et bredt spekter av bevegelser, blir de ofte brukt i mange maskiner. Ensartet frem- og tilbakegående bevegelse i maskiner oppnås med en av de karakteristiske kammene, som kalles hjerteformet. Ved hjelp av en slik kam blir skyttelspolen jevnt viklet på symaskinen.

Koblingsmekanismer

Ofte i biler er det nødvendig å endre bevegelsesretningen til en hvilken som helst del. La oss si at bevegelsen skjer horisontalt, og den må rettes loddrett, til høyre, til venstre eller i en eller annen vinkel. I tillegg må noen ganger slaglengden på operasjonsarmen økes eller reduseres. I alle disse tilfellene brukes hengselkoblingsmekanismer.

Illustrasjonen viser koblingsmekanismen assosiert med andre mekanismer. Koblingen mottar vippebevegelsen fra veiv og overfører den til glidebryteren. Slaglengden for koblingsmekanismen kan økes ved å endre lengden på spakarmen. Jo lengre skulder, jo større sving, og følgelig levering av delen som er knyttet til den, og omvendt, jo mindre skulder, jo kortere slag.

2. Forskningens relevans (hypotesens anvendte natur)

Å jobbe med forskjellige mekanismer har blitt en integrert del av livet vårt i dag. Vi bruker mekanismene for transformasjon av bevegelse uten å tenke, men hvordan de utføres, hvorfor de letter våre vitale funksjoner.

Relevansen av temaet for arbeidet vårt bestemmes av det faktum at slike mekanismer for øyeblikket spiller inn moderne liv ikke fullt verdsatt, i løpet av trening i vårt yrke, er slike mekanismer viktige.

I moderne verden studiet av mekanismene for bevegelsestransformasjon er en viktig del av hele opplæringskurset for yrket "kranfører", siden han kjenner de grunnleggende prinsippene for operasjonen av utførelsen av fungerende organer løftemekanismer, arbeidet til forbrenningsmotoren, transformasjonen av bevegelse i chassiset på bilen. Derfor vil hypotesen om vår forskning være følgende versjon.Med en aktiv studie av arbeidet med slike mekanismer, praktisk arbeid med ulike typer industriell praksis... (pedagogisk kjøring med bil, pedagogisk praksis på lastebilkran)

Mange er interessert i og er glad i å studere, designe og modellere ulike mekanismer, inkludert mekanismene for bevegelsestransformasjon

Sannsynligvis tenkte hver person minst en gang i livet om hvordan man kan gjøre livet lettere og skape de nødvendige fasilitetene i behandlingen av materialer, transportledelse, konstruksjon

Problemene med driften av slike mekanismer har alltid reist mange spørsmål fra mennesker. Da vi utforsket historien til problemet, kom vi til at slike mekanismer forbedres med utvikling av teknologi.

3. Formålet med studien

Objektiv

Objektiv - å studere rollen som mekanismer for bevegelsestransformasjon spiller i moderne teknologi

Hovedformålet med arbeidet er å svare på spørsmålet hvorfor det er viktig å studere i detalj mekanismene for bevegelsestransformasjon i prosessen med å mestre yrket "Crane driver", vi ønsker også å bevise at den aktive studien av slike maskiner og mekanismer hjelper til å fullføre ulike praktiske arbeider.

4. Mål for forskningsarbeid

For å nå dette målet, må vi løse følgende oppgaver:

Arbeidsoppgaver:

1. Å studere litteraturen om temaetmer

2. For å finne ut betydningen av begrepene veivmekanisme, kammekanisme, hengselmekanisme og andre typer mekanismer.

3. Finn eksempler innen teknologi, liv husholdningsbruk, samle inn materiale for bestilling av data, lage en modell av mekanismer

4. Overvåke driften av slike mekanismer i praktisk jobb

5. Sammenlign resultatene

6. Ta konklusjoner om utført arbeid

5. Praktiske grunnlag for forskningsarbeid (modeller, prosjekter, illustrative eksempler)

et foto

6. Konklusjoner og forslag

Studien kan være nyttig og interessant for studenter ved profesjonelle institusjoner som studerer slike mekanismer, samt for alle som er interessert i teknologi.

Med vårt arbeid ønsket vi å gjøre studentene oppmerksomme på problemet med å studere mekanismene for bevegelsestransformasjon.

I løpet av arbeidet med studien fikk vi erfaring ... Jeg tror at kunnskapen jeg har fått vil tillate meg å unngå feil / hjelpe meg riktig ...

Resultatene av studien fikk meg til å tenke ...

Mest av alle vanskelighetene forårsaket meg ...

Forskningen endret radikalt min mening / forståelse av ...

Transformasjonen av rotasjonsbevegelse utføres av forskjellige mekanismer, som kalles overføringer.De vanligste er gir- og friksjonstransmisjoner, samt fleksible lenkeoverføringer (for eksempel belte, kabel, belte og kjetting). Ved hjelp av disse mekanismene overføres rotasjonsbevegelse fra bevegelseskilden (drivaksel) til mottakeren av bevegelse (drevet aksel).

Gir er preget av et gir- eller girforhold.

Utvekslingsforhold ikalles forholdet mellom vinkelhastigheten til drivlenken og vinkelhastigheten til den drevne lenken. Utvekslingsforholdet kan være større, mindre eller lik ett.

Girutvekslingog to konjugerte lenker er forholdet mellom større vinkelhastighet og mindre. Overføringsforholdet er alltid større enn eller lik en.

For å samle betegnelsene, vil girforholdene og girforholdene for alle girkasser være betegnet med bokstaven "og", i noen tilfeller med en dobbel indeks som tilsvarer indeksene til overføringskoblingene :.

Merk at indeks 1 er tilordnet parametrene til overføringsmasteren, og indeks 2 til slaven.

Et utstyr der vinkelhastigheten til den drevne lenken er mindre enn vinkelhastigheten til lederen kalles nedover ellers kalles overføringen heve.

Innen teknologi er det mest utbredte: 1) gir, 2) belte og 3) kjededrev.

1. Generell informasjon om de enkleste girene, deres hovedtyper, og strukturelle elementer tannhjul, stativer og ormer er kjent fra utkastet. Tenk på utstyret vist i fig. 2.17.

Hvor tannhjulene møtes Jeg og II hastighetene til punktene på første og andre hjul er de samme. Betegner modulen til denne hastigheten v,få ... Derfor kan det skrives slik :.

Det er kjent fra tegningskurset at tannhjulets diameter på tannhjulet er lik produktet av sin modul med antall tenner: d= mz.Så for et par gir:

Figur 2.17

2. Tenk på remdriften vist skjematisk på fig. 10.6. Med fravær

Figur 2.18

glidning av beltet på remskivene derfor for beltetransmisjon.

Oppfinnelsen vedrører maskinteknikk og kan brukes som en skrueanordning for å konvertere rotasjonsbevegelse til translasjonsbevegelse. Enheten består av en skrue (1), et hus (2) med deksler (3), gjengede ruller (9), som går i inngrep med skruegjengen (1). Gjengede ruller (9) er festet mot aksial forskyvning i forhold til legemet på grunn av kulene (12) installert i separatorene (11), som ligger an mot kroppshettene (3) ved hjelp av en sfærisk underskæring (D) laget i endene av hver gjengede valse, og en ringformet spor (B ), laget på den indre endeflaten på hvert deksel. Elastiske ringer (10) har evnen til å rotere i sporene (E) på de gjengede rullene (9) i forhold til skrueaksen. For å sikre at enheten er montert, var bredden L på sporet "E" på gjengevalsene større enn bredden L K på ringene med minst 1,5 ... 2 stigning av skruegjengen. To versjoner av enheten er mulig, hvor den ene gjengevalsen i tillegg er koblet til kroppen ved tannhjul, og i den andre er de ikke koblet til. Gunstig kinematikk ved kontaktpunktene på ballen med dekselet og rullen, samt muligheten for å rulle ringene langs sporene "E" på de gjengede rullene gir høy effektivitet, lav slitasjehastighet og høy holdbarhet. 1 wp f-ly, 3 dwg

Oppfinnelsen vedrører maskinteknikk og kan brukes som en mekanisk skruetransmisjon for å konvertere rotasjonsbevegelse til translasjonsbevegelse.

Kjent planetarisk rulleskrue (se Reshetov DN "Maskindeler", en lærebok for studenter innen maskinteknikk og mekaniske spesialiteter fra universiteter, 4. utgave, M.: Maskinteknikk, 1989, s. 314), bestående av en skrue, en mutter og gjengede ruller installert mellom dem. Valsene er installert i separatorer med sluttjournaler. For å utelukke spontan skruing av rullene, er de i tillegg forbundet i endene med mutteren ved tannhjul. Svingene på rullene er i trådinngrep med skruene og mutteren. I dette tilfellet lages en ekstern flerstartsgjeng på skruen, og en intern flerstartstråd på mutteren.

Den største ulempen med denne planetariske rulleskruen er den teknologiske kompleksiteten i produksjonen på den indre overflaten av mutteren, herdet til høy hardhet, en høypresisjons flerstarttråd (vanligvis fem eller seksveis). Hovedsakelig av denne grunn er det vanskelig å mestre produksjonen av planetariske rulleskruer, som i de fleste driftsparametre overgår andre gir for å konvertere rotasjonsbevegelse til translasjonsbevegelse. I verden har bare noen få selskaper mestret produksjonen av planetariske rulleskruer.

I dette tilfellet utfører den gjengede mutteren til den aktuelle rulleskruen følgende funksjoner:

Mottar aksialkraften fra aktuatoren og overfører den gjennom rullene til skruen;

Holder rullene i å bevege seg i radiell retning fra skrueaksen til mutteren;

Deltar i transformasjonen av rotasjonsbevegelse til translasjonsbevegelse.

Av de kjente tekniske løsningene er det nærmeste i teknisk essens den påståtte enheten en enhet for å konvertere rotasjonsbevegelse til translasjonsbevegelse (se V.V. Kozyrev. Konstruksjoner av rulleskruer og metodikk for deres design: lærebok / Vladimir. State University - Vladimir : Redaksjonelt og publiserende kompleks av VlSU, 2004. s.8-9, fig. 1.7), som ble valgt som en prototype. Denne enheten består av en skrue, et hus med deksler, som gjør en translasjonsbevegelse, gjengede ruller, som er installert i huset med mulighet for å snu rundt egne akser, to ringer med innvendige koniske avfasninger og lagre installert mellom ringene og dekslene. På hver gjengede valse blir det kuttet en tråd, hvis gjenger er i inngrep med gjengene på skruen, og koniske avfasninger lages i endene, som samhandler med de indre koniske avfasingen på ringene. Enhetens kropp har ikke en innvendig flerstartgjenge og innvendige gir, og de gjengede rullene har ingen eksterne gir. I hvert lager er rullende elementer installert i et bur.

Når enheten er i drift, roterer skruen, de gjengede rullene roterer bare rundt sine egne akser (det er ingen rotasjonsbevegelse på aksene til den gjengede rullen rundt skrueaksen), og kroppen beveger seg translasjonelt langs skrueaksen. Arbeidets aksiale kraft i en vilkårlig retning overføres fra skruen til de gjengede rullene på grunn av inngrep av gjengene til disse delene, fra de gjengede rullene til den tilsvarende hylsen på grunn av kontakten mellom de koniske avfasningene på de gjengede rullene og hylsen, og fra hylsen til det tilsvarende dekselet gjennom det tilsvarende lageret.

Denne enheten har følgende ulemper:

Gjenget rullehals - hullet i lokket danner et glidelager med lav effektivitet og høy slitasjehastighet;

Når den gjengede rullen roterer mellom dens koniske avfasninger og de sammenkoblede avfasningene på ringene, oppstår glidende friksjon på grunn av de forskjellige radiene til kontaktpunktene;

på grunn av lite område kontakten mellom de sammenkoblede koniske avfasningene på gjengede valser og ringer, enheten har lav kontaktstyrke, og på grunn av glidefriksjon i det spesifiserte grensesnittet, lav lastekapasitet og holdbarhet;

Enheten har store radiale dimensjoner;

Gjengede ruller roterer bare rundt aksen, noe som reduserer overføringsfunksjonen til enheten og rekkevidden for endring.

Målet med oppfinnelsen er å øke effektiviteten, lastekapasiteten og holdbarheten til innretningen for å konvertere rotasjonsbevegelse til translasjonsbevegelse ved å erstatte glidefriksjon med rullende friksjon ved grensesnittet til enhetsdelene, samt redusere de radiale dimensjonene og utvide endringsområdet i overføringsfunksjonen til enheten.

Oppgaven oppnås ved at enheten er utstyrt med minst to ringer, på endeflatene til hver gjengede valse er det nøkkelferdige flater og sfæriske underskæringer, hvis senter ligger på aksen til den gjengede rullen, og på den sylindriske gjengede overflaten er det ringformede spor, hvorav antallet er lik antall ringer, og et ringformet spor er laget på den indre endeflaten på hvert deksel, hvis profil er en sirkelbue, ringene er installert i sporene på de gjengede rullene, og antall kuler i hver rad er lik antallet av sistnevnte, mens hver ball i hver rad samhandler på den ene siden med sfærisk underskæring av gjengevalsen på den tilsvarende enden, på motsatt side - med det ringformede sporet på det tilsvarende dekselet, og bredden på de ringformede sporene på de gjengede rullene er større enn bredden på ringene med minst 1,5 ... 2 skruegjengestigning. Det er mulig å utforme enheten som den er utstyrt med foringer med innvendige girfelger festet i husboringen fra forskjellige sider, som går inn i eksterne girfelger laget på endeseksjonene til hver gjengede valse.

Oppfinnelsen er illustrert med vedlagte tegninger, hvor:

Figur 1 viser generell form enheter;

Figur 2 viser seksjon A-A figur 1 for den første versjonen av enheten;

Figur 3 viser et snitt A-A i figur 1 for den andre versjonen av enheten med ekstra giring mellom de gjengede rullene og karosseribussingene.

Enheten for å konvertere rotasjonsbevegelse til translasjonsbevegelse, se figur 1, består av en skrue 1 og en enhet som lager en translasjonsbevegelse med grunnelementene "B", som er designet for å koble den spesifiserte enheten med aktuatoren. Den spesifiserte enheten, se fig. 2, består av et legeme 2 og to deksler 3, som er forbundet med huset med skruer 4 med fjærskiver 5. Minst ett deksel 3 og legemet 2 er utstyrt med et sett shims eller en kompensator 6. Mulig og andre versjoner av den spesifiserte enheten, som sikrer montering og drift av enheten.

En L-formet hylse 7 er festet til den ytre endeflaten på hvert deksel 3, se fig. 2, som holder oljeavviseren 8 med aksial og radiell klaring, og et ringformet spor "B" er laget på dekselens indre endeflate, hvis profil er en sirkelbue.

Inne i karosseriet, se figur 2, er det montert gjengede ruller 9, hvis antall vanligvis er valgt fra nærhetenstilstanden som den største for å øke enhetens lastekapasitet ( minimal mengde gjengede ruller er lik tre). Gjengene til rullene 9 er i inngrep med gjengene på skruen 1. Ved endene av hver gjengede valse 9, se fig. 2, er det laget sfæriske underkutt "D", hvis sentrum er plassert på aksen til den gjengede rullen, og hull "D" for nøkkelen og på den sylindriske gjenget overflate - spor "E", hvis antall ikke er mindre enn to. I sporene "E" på gjengevalsene 9 er det montert ringer 10 av fjærstål som med lav kraft presser gjengevalsene mot skruen. I dette tilfellet er bredden L P på sporet "E" større enn bredden L K på ringen 10 med 1,5 ... 2 stigning på skruegjengen (gjenget valse) for å sikre montering av enheten.

Mellom hvert deksel 3 og gjengevalsen 9, se fig. 2, er det en rad med kuler 12 installert i separatoren 11, hvis antall er lik antall gjengede ruller. I dette tilfellet samvirker hver kule 12 på den ene siden med det ringformede sporet "B" på dekselet 3 og på motsatt side - med den sfæriske underskæringen "G" på den gjengede rullen 9.

I innretningen beskrevet ovenfor har de gjengede rullene to frihetsgrader: hver valse kan rotere rundt sin egen akse; alle ruller sammen med separatorer kan rotere rundt skrueaksen. Derfor kan anordningen ha ikke-konstant aksial bevegelse av huset med ruller og kuler med jevn rotasjon av skruen (variabel overføringsfunksjon). Enheter for å konvertere rotasjonsbevegelse til translasjonsbevegelse med en variabel overføringsfunksjon kan brukes, for eksempel i låsemekanismer, knekt, og så videre.

For at den foreslåtte enheten skal ha en konstant overføringsfunksjon, er det nødvendig tilleggskommunikasjon mellom gjengede ruller og huset, for eksempel tannhjul. Dette forholdet reduserer antall frihetsgrader for gjengede valser til en. I dette tilfellet, se fig. 3, ved endene av hver gjengede valse 9 er det laget utvendige tannfelger "Ж", og foringer 13 med innvendige tannfelger "I" er festet i åpningen til huset 2.

La oss generelt se på rekkefølgen på enheten, der gjengevalsene i tillegg er koblet til kroppen ved tannhjul. Skruen utføres vanligvis sylindrisk overflate "K", som forenkler monteringen, se fig. 3. Det høyre dekselet 3, se fig. 3, med en rad kuler 12 i separatoren 11 er installert på skruen fra sin venstre ende. Ringer 10 er installert i sporene "E" på de gjengede rullene 9, og denne enheten fra den venstre enden av skruen, se fig. 3, blir introdusert på den sylindriske overflaten "K". Ved hjelp av en skiftenøkkel skrus gjengevalsene vekselvis på skruen til gjengene deres er helt i inngrep med skruegjengene. Videre er skruen installert vertikalt i fixturen, og fixturens basiselement bringes under dekselet 3, noe som sikrer dekkets vinkelretthet mot skrueaksen. Kulene i separatoren er installert i de ringformede sporet "B" på dekselet. Ved hjelp av en skiftenøkkel skrus gjengevalsene vekselvis på skruen til underskjæringen "G" på hver valse samhandler med den tilsvarende kulen. Siden de skruer de gjengede rullene på skruen, opptar de forskjellige posisjoner langs aksen, er det nødvendig at bredden L P på sporet "E" på de gjengede rullene er større enn bredden L K på ringene 10 med minst 1,5 ... 2 gjengestigning på skruen. For å fikse posisjonen til de gjengede rullene i forhold til skruen og høyre deksel, plasseres en andre rad med kuler med en separator på toppen av rullene, og den monterte enheten strammes med en spesiell mutter som skrus på skruen. På toppen av den spesifiserte enheten er det installert et hus der den venstre hylsen 13 med en innvendig tannkrans er festet, hvis tenner bringes i inngrep med de ytre tennene av en rulle. Skruen med den monterte enheten uten høyre deksel og kuler med en separator fjernes fra enheten, og den høyre hylsen 13 med en innvendig tannkrans settes inn i husboringen og på rullene, og deretter festes denne hylsen i kroppen, for eksempel ved hjelp av en sylindrisk stift. På samme side føres kuler med en separator og et høyre deksel til rullene, som er koblet til kroppen ved en gjenget forbindelse. Ved å skru av en spesiell mutter, kobler skruene 4 med fjærskivene 5 kroppen til venstre deksel gjennom kompensatoren eller et sett mellomlegg. Ved å måle tomgangsmomentet bestemmes det om det er nødvendig å justere enheten ved hjelp av en kompensator eller et sett shims.

Enheten for å konvertere rotasjonsbevegelse til translationell fungerer som følger. Skruen 1, se figur 3, roterer, driver de gjengede rullene 6, som lager en planetbevegelse, og ruller på de fortannede felgene på bøssingene 13. De gjengede rullene er festet mot aksial forskyvning i forhold til kroppen på grunn av kuler som ligger an mot kroppshettene. Dette er mekanismen for å konvertere skruens rotasjonsbevegelse til husets translasjonsbevegelse, sammen med alle delene som er installert i den. I dette tilfellet vil kulene 12 rulle langs de ringformede sporene "G" på hettene og utføre ytterligere rotasjon i forhold til valsenes akse under påvirkning av friksjonskrefter. Ringene 10 vil rulle langs sporene på de gjengede rullene, og tar den radiale belastningen fra skruen til rullene. Den aksiale belastningen vil bli overført fra husdekselet gjennom kulene til de gjengede rullene langs aksene.

I den påståtte innretningen overføres den arbeidende aksiale kraften fra husdekselet direkte gjennom kulene til rullene langs deres akser, praktisk talt som i et skyvelager. I prototypeanordningen, når det overføres aksial kraft, er det et ekstra grensesnitt som fungerer med glidefriksjon, og installasjonen av gjengede ruller utføres på hylslager. Følgelig tilveiebringer oppfinnelsen en høyere effektivitet, mindre slitasje på kontaktflatene og større holdbarhet. I tillegg utfører de gjengede rullene i den påståtte innretningen en planetbevegelse, for hvilken et større måleområde for overføringsfunksjonen kan oppnås.

1. En innretning for å konvertere en rotasjonsbevegelse til en translasjonell, inneholdende en skrue, installert i et hus med deksler, med mulighet for rotasjon rundt sin egen akse, gjengede ruller som har et gjengeangrep med skruen og på hver side med ender mot hverandre mot dekselet gjennom en serie kuler installert i separator, karakterisert ved at innretningen er utstyrt med minst to ringer, på endeflatene til hver gjengede valse er det nøkkelferdige flater og sfæriske underskæringer, hvis senter er plassert på aksen til den gjengede rullen, og på den sylindriske gjengede overflaten er det ringformede spor, hvis antall er er lik antall ringer, og et ringformet spor er laget på den indre endeflaten på hvert deksel, hvis profil er en sirkelbue, ringene er installert i sporene på de gjengede rullene, og antall kuler i hver rad er lik sistnevnte, mens hver kule i hver rad samhandler på den ene siden med sfærisk underskjæring s en gjenget rulle på den tilsvarende enden, på motsatt side - med et ringformet spor på det tilsvarende dekselet, og bredden på de ringformede sporene på de gjengede rullene er større enn bredden på ringene med minst 1,5 ... 2 skruegjengestigning.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert v e d at den er forsynt med bøsninger med innvendige girfelger festet i husboringen fra forskjellige sider, som griper inn i ytre girfelger fremstilt på endeseksjonene av hver gjengede valse.

Sveivmekanismer brukes til å konvertere rotasjonsbevegelse til stempel og omvendt. Hoveddelene av veivmekanismen er: veivakselen, koblingsstangen og glidebryteren, svingbart forbundet med hverandre (a). Enhver lengde på lysbildet kan oppnås, det avhenger av lengden på veiv (radius). Hvis vi betegner veivens lengde gjennom bokstaven A, og glidebryteren gjennom B, kan vi skrive en enkel formel: 2A \u003d B, eller A \u003d B / 2. Ved å bruke denne formelen er det enkelt å finne både slaglengden på glidebryteren og lengden på sveiven. For eksempel: strek av glidebryteren B \u003d 50 mm, du må finne lengden på veiv A. Ved å erstatte en numerisk verdi i formelen får vi: A \u003d 50/2 \u003d 25 mm, det vil si at veivets lengde er 25 mm.

a - prinsippet om drift av veivmekanismen,
b - veivaksel, c - veivaksel,
d - mekanisme med eksentrisk

I en veivmekanisme brukes ofte en veivaksel i stedet for en veivaksel. Dette endrer ikke essensen av mekanismen. Veivakselen kan være enten med ett kne eller med flere (b, c).

Den eksentriske mekanismen (d) kan også være en modifikasjon av veivmekanismen. Den eksentriske mekanismen har ingen sveiv eller knær. I stedet er det montert en plate på skaftet. Det er ikke plantet i sentrum, men fordrevet, det vil si eksentrisk, derav navnet på denne mekanismen - eksentrisk.

I noen sveivmekanismer er det nødvendig å endre lengden på lysbildet. Når det gjelder en veivaksel, gjøres dette vanligvis på denne måten. I stedet for en buet sveiv i ett stykke er det montert en plate (frontplate) på skaftenden. En torn (en bånd som forbindelsesstangen er satt på) settes inn i en spalte som er laget langs frontplatens radius. Ved å flytte spissen langs sporet, det vil si å flytte den bort fra sentrum eller nærmere den, endrer vi størrelsen på lysbildet.

Slaget på glidebryteren i sveivmekanismene er ujevn. På steder med "tilbakeslag" er det tregest.

Veivkoblingsstangmekanismer brukes i motorer, presser, pumper, i mange landbruksmaskiner og andre maskiner.

En flat svingmekanisme er et system som består av solide lenker som er sammenkoblet av bevegelige hengsler som gjør at leddene kan rotere i forhold til hverandre i samme plan. Ulike hengselmekanismer brukes ofte i teknologi.

Vanligvis er deres mål å transformere bevegelsen til noen lenker til den nødvendige bevegelsen av andre lenker. I det enkleste og kanskje det viktigste tilfellet er det nødvendig å konvertere rotasjonsbevegelsen til gjengjeldende, og bedre - til rettlinjet. James Watt møtte en slik oppgave mens han jobbet med å forbedre dampmotoren sin. Han trengte ikke en helt rett bevegelse, og han fant en løsning som passet for seg selv. Men spørsmålet om hvordan man oppnår en strengt rettlinjet bevegelse fra rotasjonsbevegelse, forble, og det tok omtrent hundre år å finne et svar. Du blir invitert til å løse dette problemet om få dager.

Så, trenger å finne på en hengselmekanisme med flere lenker - slik at hvis du beveger enden av den ene lenken i en sirkel, vil enden av den andre lenken bevege seg i en rett linje. Det er umulig å begrense leddens bevegelsesfrihet på noen annen måte, bortsett fra hengslede skjøter (for eksempel kan du ikke bruke føringer).

spør

Dette mekaniske problemet viser seg uventet å være nært knyttet til geometri. Poenget er at inversjonen i forhold til en gitt sirkel Ω med sentrum OM oversetter en sirkel som går gjennom et punkt OM, inn i en rett linje (forskjellige sirkler går i forskjellige rette linjer).

Husk at inversjonen med hensyn til en gitt sirkel Ω med sentrum OM er en plan transformasjon på hvilket punkt OGannet enn OM, et slikt punkt er tildelt OG" på bjelken OAslik at likestillingen OA· OA " = R 2, hvor R er radiusen til sirkelen Ω. Denne definisjonen viser umiddelbart for eksempel at inversjonen etterlater punktene i sirkelen Ω på plass. Eiendommen nevnt ovenfor er mindre åpenbar, men den kan brukes til å løse problemet.

Det gjenstår å lage et system med flere lenker med hengslede skjøter, der enden av den ene lenken vil være det omvendte bildet av enden av den andre lenken. Så, akkurat ved denne egenskapen, vil vi oppnå at sirkulær bevegelse av et punkt vil transformere til den rettlinjede bevegelsen til et annet punkt.

Beslutning

Tenk på systemet vist i figur 1. Det består av seks ledd, hvorav to har samme lengde ( OA og OS), og fire - en annen (i figuren er lenkene med samme lengde farget med samme farge). I et slikt system poengene I og D er omvendte bilder av hverandre med hensyn til en sirkel sentrert på punktet OM... La oss vise det.

Vær først oppmerksom på at poengene OM, I og D ligge på en rett linje. Faktisk viser figuren at trekanter SLA, DU og DAC - likebeint med felles plattform SOM... Derfor deres topper OM, I og D ligge på samme rette linje - medianen vinkelrett på SOM.

Nå skal vi vise at verdien av produktet OV OD avhenger ikke av plasseringen av punkter i systemet, men avhenger bare av lengden på lenkene. Og siden disse lengdene ikke endres, betyr dette at produktet heller ikke endres - akkurat det vi trenger ved definisjonen av inversjon (se hint).

I en diamant ABCD tegne diagonaler (fig. 2). La være R - poenget med krysset deres. Som du vet er diagonalene til en romb vinkelrett og er delt av skjæringspunktet i halvparten - dette er nyttig for oss nå. Vi betegner x = BP = PD... Deretter

OV OD = (ELLER − BP)·( ELLER + PD) = (ELLER − x)·( ELLER + x) = OP 2 − x 2 .

Av Pythagoras teorem for en trekant OPA: ELLER 2 = OA 2 − AR 2, og for en trekant VAR: AR 2 + x 2 = AR 2 + BP 2 = AB 2 .

Ved å bruke de to siste likhetene, finner vi det

OV OD = OP 2 − x 2 = OA 2 − AR 2 − x 2 = OA 2 − (AR 2 + x 2) = OA 2 − AB 2 .

Det er virkelig et verk OV OD uttrykkes bare i mengder som er konstante i en gitt konstruksjon, noe som betyr at dette produktet ikke endres. Som du kanskje gjetter, er sirkelenes radius som inversjonen gjøres lik kvadratroten til uttrykket på høyre side av den siste likhetskjeden.

Det gjenstår å legge til en lenke til det vurderte systemet, som vil sikre punktets bevegelse I langs en sirkel som går gjennom OMog deretter poenget D vil bevege seg i en rett linje, som vist i videoen som viser denne mekanismen i bevegelse:

Etterord