ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Карданы с высшими парами из "Самоустанавливающиеся механизмы " В последнее время получили распространение соединения валов, в которых усилия передаются через шарики. В таких механизмах легко достичь постоянства передаточного отношения. Однако конструкции таких механиз.мов отличаются большим числом избыточных связей. [c.138] В механизме Вейса (рис. 3.32, й) усилия от ведущей вилки к ведомой передаются не через крест, а через два шарика, которые катятся по круговым желобам, выполненным на вилках. Два других шарика служат для передачи момента в обратном направлении, а при прямом направлении момента они не работают, и поэтому учитывать их не будем. Средний шарик служит для центрирования вилок. Вследствие симметричности механизма относительно ведущей и ведомой вилок их угловые скорости одинаковы, поэтому передаточное число постоянно и равно единице. Число подвижных звеньев (две вилки и три шарика) п = 5. При определе-Ш1И подвижности следует помнить, что каждый шарик вследствие возможного проскальзывания имеет местные (пассивные) подвижности — вращение вокруг трех осей координат, поэтому w = 1 -t- 3 3 = 10. [c.138] Соединение шариков по желобу является кинематической парой Из — кольцевой. Центральный шарик с вилками составляет сферические пары IIПо (1.1) найдем q=10 — 6-5-l-5-2-f-3-2 + 2- 4 = 4. [c.138] Механизм можно усовершенствовать, если двойные вилки заменить тройными и передавать момент через три шарика. Тогда нагрузка на шарик уменьшится в полтора раза средний шарик не нужен, так как три шарика сами центрируют вилки. [c.139] Одну из кинематических пар Уг надо заменить парой ПГ2 (сферической). В этом механизме н =1 + 3 3=10 и п = 5 д=10 — 6-5 + 51 + 3-1+26 = 0. [c.139] Такой механизм разработан В. В. Смирновым (МВТУ). [c.139] Механизм Рцеппа (рис. 3.32,6) состоит из звеньев сферической формы с желобами для шариков в осевой плоскости (меридиональными). Одно из звеньев имеет внешнюю сферическую поверхность, а другое — внутреннюю. В желобах заложены шарики (обычно 6 шт.), которые при помощи сепаратора и делительного механизма удерживаются в плоскости, делящей угол между осями пополам. Подвижность механизма складывается из основной подвижности, местной подвижности шести шариков и местной подвижности (вращения) рычага делительного механизма. Поэтому и = 1 + 6 3 + 1 = 20. [c.139] Каждый шарик соединен с сепаратором и головками ведущего и ведомого валов тремя кольцевыми парами П . Две такие же пары имеются между делительным рычагом и головкой и рычагом и сепаратором. Опорные подшипники считаем парой 2- Найдем число избыточных- связей = 20 — 6-10 + 5-2 + 3-1 + 2х х20=13. [c.139] При таком огромном числе избыточных связей механизм может работать только при очень точном изготовлении. [c.139] Колокольный кардан (рис. 3.33, а) является универсальным, т. е. допускает осевое перемещение осей. Поэтому он не требует осевой подвижности в подшипниках. Последние выполняются один как вращательная пара Кг, другой как сферическая пара ПГ2. Каждый ролик работает по двум поверхностям — плоскости и цилиндру и сам состоит из цилиндрической и сферической рабочих поверхностей. Поэтому эти участки необходимо рассматривать как отдельные пары II2 ч Из-В радиальном направлении может прижиматься только один ролик, а в окружном — оба, поэтому Рл = 3. [c.139] Подвижность механизма (основная и проскальзывание Двух роликов) уу = 3. По формуле (1.1) найдем г = 3- 6-4+5-3 + 3-1 + 2-3 = 3. [c.139] Избыточные связи могут вызвать неравномерное распределение нагрузки по образующей ролика и сферической поверхности. Поэтому необходимо точное изготовление механизма. Устранить эти связи трудно. Можно ролики вьшолнить сферическими (рис. 3.33,6), а рабочие поверхности колокола — в виде двух параллельных цилиндров. Тогда число кинематических пар типа II3 (кольцевых) рц = 2. [c.139] Кинематическую пару между одним роликом и водилом следует считать парой а между другим роликом и водилом парой /Уг, так как водило в радиальном направлении может прижиматься только к одному ролику. Как и у всякого универсального кардана, его опорными подшипниками выбирают один Уг, а другой — ПГ2. Избыточные связи д = 3 — 6-4 + 5- 2 + 4-14-3-1 + 2- 2= 0, т.е. отсутствуют. К сожалению, в этом механизме при наличии угла между осями водило не будет точно центрирова.ться, поэтому механизм является неуравновешенным. [c.140] Не имеет избыточных связей и механизм, разработанный М. И. Лысовым. В нем ролик выполнен сферическим, а соответствующий ему желоб цилиндрическим. Механизм передает только силу (одно условие связи), поэтому опоры обоих валов вьшолнены на вращательных парах Кг (рис. 3.34, а). Подвижность IV = 2 (основная и проскальзывание ролика). Избыточные связи д = 2 — 6-3 + 5-2 4-4 х X 1 + 2-1 = 0. Подшипники этого механизма нагружены окружным усилием. [c.140] Для устранения избыточных связей (случай небольшого угла между осями) очень удобен зубчатый кардан. Шлицевое соединение при малой длине за счет больших зазоров получает дополнительные угловые подвижности, т. е. становится соединением не К3, а ПГ , что требуется для универсального кардана. В зубчатых карданах для удобства изготовления применяют эвольвентное зацепление. Внутренний венец вьшолняют зубодолблением. На внешнем венце делают бочкообразный зуб. Правда, в зубчатой муфте нагрузка распределяется между многими зубьями, т. е. получается статически неопределимое распределение сил с многими избыточными связями. Однако они являются избыточными связями в кинематической паре, которую можно вьшолнить очень точно (например, одинаковый шаг зубьев), поэтому эти избыточные связи не вредны и их подсчитывать не требуется. Вредными являются избыточные связи в механизме, где на распределение нагрузок влияют размеры многих звеньев и может иметь место суммирование ошибок изготовления. Поэтому в расчетах следует рассматривать зубчатое соедашение как кинематическую пару ПГ При определении подвижности двойного зубчатого кардана надо учитывать продольный разбег муфты, поэтому и = 2. Избыточные связи в пределах механизма отсутствуют, т. е. д = 2 — 6-3- -5-2-(-3-2 = 0. [c.140] К сожалению, зубчатый кардан допускает только небольшой угол между осями, т. е. не больше 1°30. [c.140] Карданным шарниром может служить также и цепная пара 1Уа, которая дает необходимые четыре условия связи (рис. 3.34,6). Из-за плохого контакта и больших зазоров такой шарнир непригоден для механического привода его можно применять только при ручном приводе (для открывания дверец, заслонок, жалюзи). Для тех же целей. может служить пара /Кз — шаровая со штифтом. [c.140] Вернуться к основной статье