Детали Машин

предприятием


Виды изделий. Деталь
Деталь — изделие, изготовленное из однородного материала, без

применения сборочных операций,
валик из одного куска металла
литой корпус
пластина из биметаллического листа и т.д.

Классификация деталей
простые (гайка, шпонка и т. п.)
сложными (коленчатый вал, корпус редуктора, станина станка и т.п.)

части которого подлежат соединению между собой сборочными операциями
свинчиванием
сочленением

пайкой
опрессовкой и т.п.

Узел – сборочная единица, которую можно собирать отдельно от других составных частей изделия или изделия в целом, выполняющая определенную функцию в изделиях одного назначения только совместно с другими составными частями

Машина – механическое устройство, выполняющее движения для преобразования энергии, материалов или информации с целью замены или облегчения труда человека

любого вида в механическую (двигатели внутреннего сгорания, электродвигатели и т.д.)

Технологические

машины – предназначенные для изменения размеров, формы, свойства или состояния предмета (металлообрабатывающие станки, прессы, машины пищевой и химической промышленности и др.)

Транспортные машины – предназначенные для перемещения людей, грузов, изделий (эскалаторы, подъемные краны, транспортеры, шнеки и т. п.)

Машинным агрегатом – называется сочетание машины-двигателя (МД), передаточных механизмов (ПМ) и исполнительного (рабочего) органа (ИО). Для согласования работы двигателя и исполнительного органа имеется система управления (СУ). В зависимости от условий работы машинного агрегата режим управления может осуществляться вручную или автоматически

кинематическими парами, предназначенными для преобразования одного вида движения в другой

По функциональному назначению различают:
исполнительные механизмы
передаточные механизмы
механизмы управления, контроля и регулирования
механизмы подачи, транспортирования и сортирования

Звеном механизма - называется одна или несколько жестко соединенных деталей, входящих в состав механизма









простое составное

следующие названия

кривошип – звено рычажного механизма, совершающее полный оборот

вокруг неподвижной оси

коромысло – вращающееся звено рычажного механизма, которое совершает неполный оборот вокруг неподвижной оси;

шатун – звено рычажного механизма, образующее кинематические пары только с подвижными звеньями

ползун – звено рычажного механизма, образующее поступательную пару со стойкой

кулиса – звено рычажного механизма, вращающееся вокруг неподвижной оси и образующее с другим подвижным звеном поступательную пару

кулачок – звено, профиль которого, имея переменную кривизну, определяет движение ведомого звено

Стойка – звено, принимаемое за неподвижное

Входное звено – звено, которому сообщается движение, преобразуемое механизмом в движения других звеньев

Выходное звено – звено, совершающее движение, для выполнения которого предназначен механизм

Промежуточные звенья – звенья, расположенные между входным и выходным

В каждой паре совместно работающих звеньев в направлении силового потока различают ведущее и ведомое звенья

движение

Элементы кинематической пары – поверхности, линии, точки звена, по которым

оно может соприкасаться с другим звеном, образуя кинематическую пару

По функциональному признаку кинематические пары могут быть:
вращательными
поступательными
винтовыми и т. д.

Кинематическая цепь – связанная система звеньев, образующих между собой кинематические пары (в основе всякого механизма лежит кинематическая цепь)

Виды звеньев

классифицируют по критериям
- основных кинематических свойств - конструктивных особенностей -

функционального назначения:
рычажные
кулачковые
фрикционные
зубчатые
винтовые и червячные
механизмы с гибкими звенья

Привод

Привод – устройство, приводящее в движение машину или механизм, состоящий из:
источника энергии
передаточного механизма
системы управления

регулирование скорости
распределение потоков мощности между различными исполнительными органами данной

машины
пуск, останов и реверсирование движения

Требования к передаточным механизмам
надежная и безотказная работа (в том числе в загрязненной или агрессивной среде, при высоких или низких температурах и т.д. )

выполнение функций с заданными степенью точности и производительностью в течение определенного промежутка времени
минимальные габаритные размеры

экономичность и безопасность в эксплуатации

Передаточные механизмы

движение, параллельное одной и той же неподвижной плоскости:

Рычажные механизмы
Кривошипно-ползунный
Кривошипно-коромысловый

Кулисный
Кулачковые механизмы
Шаговые механизмы
Мальтийский механизм
Рычажно-шаговый механизмы
Храповый механизм

движение ползуна (3) и наоборот

Кривошипно-коромысловый механизм, осуществляющий преобразование вращательного

движения кривошипа (1) в колебательное движение коромысла (3)

Кулисный механизм, осуществляющий преобразование вращательного движение кривошипа 1 в колебательное/вращательное движение кулисы 3

Рычажные механизмы

Рычажные механизмы – механизмы (обычно четырехзвенные), звенья которых образуют только вращательные, поступательные, цилиндрические и сферические пары:

Кривошип 1

Кулиса 3

кривошип (1)
ползун (3)
стойка (4)
шатун (2)
Который осуществляет плоскопараллельное движение

Назначение:

преобразование вращательного движения кривошипа в возвратно-поступательное движение ползуна и наоборот

Применение: двигатели внутреннего сгорания (ДВС) и поршневые насосы

Рычажные механизмы

Кривошипно-ползунный механизм

кривошип (1)
коромысло (3)
шатун (2)





Назначение: преобразование вращательного движения

кривошипа (1) в колебательное движение коромысла (3)

Применение: конструкции качающихся конвейеров и др.

Пример: листопрокатный стан для перемещения подъемно-качающегося стола

Рычажные механизмы

Кривошипно-коромысловый механизм

3 (l >r)
Особенность: при равномерном вращении кривошипа l (по

часовой стрелке) качание кулисы слева направо происходит медленнее, чем справа налево
Используется: при необходимости быстрый холостой ход и медленный рабочий ход (например, движение резца в поперечно-строгальных станках).
преобразование вращательного движения кривошипа 1 во вращательное движение кулисы 3 (l при равномерном вращении кривошипа кулиса вращается с переменной угловой скоростью

шестизвенные кулисные механизмы, предназначены для получения возвратно-поступательного движения кулисы

Кулисный механизм – рычажный четырехзвенный механизм в состав которого входят
кривошип (1)
ползун 2 (кулисный камень)
кулиса (3)
стойка (4)

Рычажные механизмы

Кулисный механизм

r - длина кривошипа

l - длина стойки

1 - кривошип

3- кулиса

2 - ползун- кулисный камень

4 - стойка

звена по самым сложным законам, например с длительными остановками при

непрерывном движении ведущего звена и т.п.

Применение: в двигателях внутреннего сгорания для привода клапанов и размыкания контактов магнето, в текстильных машинах, автоматах, приборах

Кулачковый механизм – трехзвенный механизм в состав которого входят
ведущее звено – кулачок (1)
толкатель/коромысло (2)
стойка (3)

Кулачковые механизмы

При возвратно-поступательное движение звена 2 его называют толкателем, при колебательном движение – его называют коромыслом.
Для уменьшения трения на конце толкателя (коромысла) служит ролик

Для лучшей износостойкости силовые кулачки изготовляют из высококачественной стали с твердостью рабочей поверхности HRC > >45 и шероховатостью не ниже Ra 0,8 мкм.

1 - кулачок

которых совершает движение в одном направлении с периодическими остановками

мальтийские механизмы

- мальтийский крест вращается (3) при повороте кривошипа (1) на некоторый угол φр и стоит неподвижно при вращении кривошипа в пределах угла φx
рычажно-шаговые - шатун совершает сложное движение и периодически входит в зацепление с ведомым звеном, перемещая его на один шаг всегда в одном направлении
храповые механизмы - при качательном движении шарнира (1) во время рабочего хода собачка (2), поворачивает храповое колесо (3)

2 - кривошип

3 - мальтийский крест

1 - водило

мальтийский крест (3)



Принцип работы (кинематика):
при вращении кривошипа 1 палец 2

входит в паз мальтийского креста 3 и поворачивает его на определенный угол (вращается при повороте кривошипа на угол φр )

после выхода пальца из паза положение мальтийского креста фиксирует цилиндрический участок диска 4, скрепленный с кривошипом и "входящий" в цилиндрические вырезы креста (стоит неподвижно при вращении кривошипа в пределах угла φх)

Конструкция:
геометрические параметры выбирают с условием того, что в момент входа и выхода пальца из паза креста вектор скорости центра пальца совпадал по направлению с осью радиального паза
допустимое число радиальных пазов мальтийского креста z min = 3, максимальное z ≤ 12

Шаговые механизмы

Мальтийский механизм

используют для перемещения поступательно движущихся звеньев.

Шаговые механизмы

Принцип работы (кинематика):
шатун

совершает сложное движение и периодически входит в зацепление с ведомым звеном, перемещая его на один шаг всегда в одном направлении (например, движение пленки в кинокамере)

с установленной на нем собачкой (2)
ведомого колеса – храповика (3)

Шаговые механизмы

Принцип работы (кинематика):

при качательном движении звена 1 во время рабочего хода (при вращении звена 1 против хода часовой стрелки) собачка 2, поворачивает храповое колесо

при обратном ходе ведомое звено остается неподвижным под действием сил трения или дополнительной собачки 4

При бесконечно большом радиусе храпового колеса образуется рейка, которой собачка сообщает прерывистое поступательное движение