Механизмов происходит

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТИПОВЫХ ПЛОСКИХ И ПРОСТРАНСТВЕННЫХ МЕХАНИЗМОВ

/°. Проектирование механизмов представляет собой сложную комплексную проблему, решение которой может быть разбито на несколько самостоятельных этапов. Первым этапом проектирования является установление кинематической схемы механизма, которая обеспечивала бы требуемый вид и закон движения. Вторым этапом проектирования является разработка конструктивных форм механизма, обеспечивающих его прочность, долговечность, высокий коэффициент полезного действия и т. д. Третьим этапом проектирования является разработка технологических и технико-экономических показателей проектируемого механизма, определяемых эксплуатацией в производстве, ремонтом и т. д.

В дальнейшем при изложении данного раздела курса мы будем под проектированием механизмов понимать проектирование их кинематических схем с учетом некоторых из вышеуказанных дополнительных условий. Раздел теории механизмов, посвященный методам проектирования по заданным кинематическим условиям схем механизмов, полупил название синтеза механизмов.

§ 25.2. Проектирование кулачковых механизмов

ПРОЕКТИРОВАНИЕ КУЛАЧКОВЫХ МЕХАНИЗМОВ

Различные типы трех- и четырехзвенных плоских кулачковых механизмов приведены на рис. 4.1. На рис. 4.2 приведены различные типы пространственных кулачковых механизмов. Проектирование и изготовление пространственных кулачковых механизмов более сложно по сравнению с плоскими, но применение их в ряде случаев упрощает общую кинематическую схему автоматического устройства, так как при этом отпадает необходимость в дополнительных пространственных передачах.

Этапы синтеза механизмов. Проектирование любого механизма начинается с проектирования его схемы. Последующие расчеты на прочность, конструктивное оформление звеньев и кинематических пар, выбор материалов и другие этапы проектирования, как правило, уже не могут существенно изменить основные свойства механизма. Проектирование схемы механизма по заданным его свойствам называется синтезом механизма.

Принято различать два этапа синтеза механизма. Первый этап — выбор структурной схемы — выполняется на основании структурного синтеза, рассмотренного в § 3, с использованием спра-№)ЧНЫХ Данных ПО отдельным видам механизмов. Второй этап — определение постоянных параметров выбранной схемы механизма по заданным его свойствам. Этот этап обычно начинается с кинематического синтеза, под которым понимается проектирование ки-

Проектирование механизмов состоит из нескольких этапов, из которых отметим два- основных: 1) выбор схемы механизма; 2) определение кинематических размеров его звеньев. Остальные этапы состоят в подборе сечений, удовлетворяющих условиям прочности, в разработке технологии изготовления, в сравнительной оценке различных вариантов механизма с экономической точки зрения и т. п.

механизмов это деление утрачивает свое значение, так как для многих механизмов проектирование их схем выполняется с одновременным учетом как кинематических, так и динамических условий.

Этапы синтеза механизмов. Проектирование любого механизма начинается с проектирования его схемы. Последующие расчеты на прочность, конструктивное оформление звеньев и кинематических пар, выбор материалов и другие этапы проектирования, как правило, уже не могут существенно изменить основные свойства механизма. Проектирование схемы механиз-ма по заданным его свойствам называется синтезом механизма.

Вследствие того, что движение точек звеньев сферических механизмов происходит по поверхностям концентрически расположенных сфер, звенья этих механизмов имеют только вращательные движения и не могут иметь поступательных движений.

Работа передач, также как и других механизмов, происходит с относительным перемещением деталей, как правило, при наличии смазочного материала.

При работе машин и механизмов происходит пиление, которое сопровождается рас сеиванием механической энергии. Это явление называется трением. Подсчитано, что около 33% мировых энергетических ресурсов бесполезно затрачивается на работу. связанную с трением. Вполне закономерно, что эти затраты необходимо сделать минимальными, т. е. уменьшить силы трения. Для быстроходных машин и механизмов такая задача становится еще более актуальной. Физические основы явления трения, силовой расчет механизма с учетом трения и оценка экономичности механизма посредством его коэффициента полезного действия кратко излагаются в настоящей главе.

При работе машин и механизмов происходит явление, которое сопровождается рассеиванием механической энергии. Это явление называется трением. Подсчитано, что около 33% мировых энергетических ресурсов бесполезно затрачивается на работу, связанную с трением. Вполне закономерно, что эти затраты необходимо сделать минимальными, т. е. уменьшить силы трения. Для быстроходных машин и механизмов такая задача становится еще более актуальной. Физические основы явления трения, силовой расчет механизма с учетом трения и оценка экономичности механизма посредством его коэффициента полезного действия кратко излагаются в настоящей главе.

В низших кинематических парах механизмов происходит трение скольжения. В высших кинематических парах может происходить: качение, качение со скольжением и скольжение.

Вследствие того, что движение точек звеньев сферических механизмов происходит по поверхностям концентрически расположенных сфер, звенья этих механизмов имеют только вращательные движения и не могут иметь поступательных движений.

Теплостойкость. В процессе эксплуатации механизмов происходит выделение тепла, вызываемое рабочим процессом и трением между сопряженными деталями. Для нормального функционирования многих машин и приборов необходимо обеспечить определенный температурный режим, так как обильное тепловыделение и плохой отвод тепла могут привести к различным неполадкам и неисправностям. Так, при повышении температуры стальных деталей свыше 300—400°, а деталей из легких сплавов и пластмасс до 100— 150° наблюдается понижение их нагрузочной способности.

Улучшение экономических показателей в производстве за счет электрификации машин и механизмов происходит путем значительного повышения производительности труда, ускорения процессов и улучшения качества выпускаемой продукции.

При изменении хода ведомого звена стержневых механизмов первой или второй группы .для отдельных механизмов происходит смещение среднего положения ведомого звена. Если среднее положение ведомого звена должно сохраняться при любой величине хода в заданных пределах или если поставлено какое-либо другое условие, например, необходимость сохранения одного крайнего положения при любой величине хода ведомого звена, то в механизме должны соответствующим образом регулироваться два параметра.

При работе винтовых механизмов происходит износ ходового винта и гайки, появляются осевые зазоры, которые нарушают работу винтового механизма. Специальные компенсационные устройства служат для устранения осевых зазоров, образующихся вследствие износа ходового винта и гайки (см. фиг. 58). При появлении осевых зазоров вследствие износа винтового механизма следует,

золотником турботрансформатора. Включение или выключение этих механизмов происходит при повороте рукояток 6 золотника коллектора через пневматические камеры, которые воздействуют на соответствующие рычаги. Использование воздуха способствует плавному растормаживанию механизмов, что важно при монтажной работе, где требуется плавный спуск, плавное торможение и мягкий, без рывков, подъем груза.

Повышение прочности стали достигается твердорастворным {Аатр), дислокационным (Асгд), дисперсионным (Даду), зерногра-ничным (Аа3) и субструктурным (Аас) упрочнением, получаемым путем термической, термомеханической, химико-термической и деформационной обработок, а также подбором состава стали. В табл. 41 показано, за счет каких механизмов происходит повышение прочности сгт низкоуглеродистых строительных сталей (<0,25 % С) с ферритно-перлитной структурой и машиностроительных сталей после закалки на мартенсит и отпуска. В таблице даны расчетные формулы для оценки вклада а упрочнение различных механизмов. Величина сгт определяется суммарным вкладом каждого механизма упрочнения;