algoritmul de calcul geometric și tehnologic
Articolul prezintă posibilitatea și oportunitatea utilizării de unelte melodice care conțin un viermelă cilindrică și o angrenaj elicoidal involuntar pentru mecanisme în care una din angrenaje trebuie să facă o mișcare cu șurub.
Sunt formulate condițiile pentru conjugarea legăturii în transmisiile luate în considerare. Algoritmul de calcul și procesul geometric, care oferă posibilitatea de fabricație viermi cu posibilitățile de reducere cu șurub și viermi-polizoare și aparate de tăiere dinți tăietori de viteze vierme standard. Modulul axial al viermelui este selectat având în vedere capacitățile mașinilor, iar egalitatea dintre modulele principale de vierme și roată se realizează datorită corecției unghiului axial al profilului.
mecanisme de viermi în care nici o încălcare a contingenței angaja unul dintre link-urile (sau roata vierme) pot face mișcare elicoidală în jurul și de-a lungul axei sale cu un curs diferit de cursul propriei sale suprafețe elicoidale pot fi utilizate foarte eficient în tehnologia modernă. În această unitate, comite mișcare elicoidală poate fi formată integral cu elementul de comandă, care, în combinație cu o reducere a capacității de transmisie ridicată permite de a reduce numărul de legături ale lanțului cinematic al acestor dispozitive. Aceasta reduce suma golurilor laterale, magnitudinea nealinierii dintre pozițiile legăturilor de intrare și ieșire și, în cele din urmă, crește precizia mecanismului. Să luăm în considerare două exemple de utilizare a angrenajelor cu melc cu mișcarea în șurub a legăturilor din mecanismele de rulare a echipamentului.
TRANSMISIE CU CIRCULAȚIE SCREW
ÎN MECANISMUL ADJUSTĂRII AXIALE, ROLUL UNUI STAN BROADBAND
O metodă de înaltă performanță pentru producerea de bile este rulourile elicoidale la cald între două role de calibrare, care sunt trase sub un unghi mic. Precizia bilelor obținute este determinată, în primul rând, de precizia poziției reciproce a rolelor de lucru.
Reglarea axială a poziției rolei se realizează cu ajutorul dispozitivului prezentat în figura 1 pentru a transforma rotația arborelui motor în mișcarea elicoidală a elementului de lucru. Rolele de lucru 1 este plasată în geamul 4, pe suprafața exterioară a căruia este tăiat firul de oprire 2 cu un pas T și treapta elicoidală involuntară 3.
Crown 3 se face cu numărul de dinți z2. modulul normal mn și unghiul de înclinare al dintelui # 946; 2. Cursa axială Pz a suprafeței elicoidale a dinților este dată de:
Geamul este antrenat în mișcarea șurubului în raport cu piulița 6, fixată fix în corpul carcasei 7, prin intermediul unui șurub 5 cu un număr de intrări z1.
Pentru o revoluție a viermei, legătura de lucru (rola de lucru cu un geam) este rotită în unghi # 968; și se deplasează simultan de-a lungul axei sale cu o sumă L1. legat de pasul T, de condiția:
(2)
unde u este raportul de transmisie al mecanismului.
Rezolvând ecuația (2), obținem expresia pentru deplasarea liniară L a legăturii de lucru pentru n1 revoluții ale șurubului:
Semnul "+" este plasat dacă dinții coroanei 3 și firul piuliței 2 au direcția opusă liniei de șurub și "-" dacă direcțiile lor coincid.
Calculul parametrilor geometrici ai transmisiei se efectuează din starea de conjugare a legăturii în conformitate cu algoritmul propus mai jos. Observăm doar că pentru transmisiile de acest tip, viermele este de obicei efectuat ca un singur vierme, iar unghiul Înclinarea dinților coroanei nu depășește 8 o. În acest caz, modulul axial mx1 al șurubului poate fi selectat din seria standard pentru a fi egal cu modulul normal al tăietorului de frezat, care taie dinții coroanei.
MECANISMUL CU MOTORUL DE MÂNECĂ SCREW
ÎN DISPOZITIVUL INDICAȚIEI DE DISPOZITIV RADIAL, ROLUL
dispozitiv de afișare prezentat în figura 2, este pentru setarea cilindrilor de lucru sau mori o canelură elicoidală privind rezoluția longitudinală de rulare. Acest dispozitiv include un șurub de presiune 1, care alunecă pe fantele din butucul roții vierme 2 și sprijinit de piulița filetată 3, fixat în carcasa 4, făcând astfel mișcarea elicoidală cu smoală T la o piuliță de smoală. Capătul liber al șurubului de presiune poartă un vierme 5 cu treapta t și un număr de abateri z1. care acționează o roată involuntară elicoidală 6 montat pe arborele de intrare al senzorului de unghi.
Datele inițiale pentru calculul dispozitivelor de acest tip sunt numărul de impulsuri ale senzorului de unghi de rotație N și prețul unui impuls # 956;. Pentru acești parametri, mișcarea liniară a șurubului de presiune pentru rotația completă a arborelui senzorului L = N # 956;.
Pe baza deplasării liniare L necesare, raportul de transmisie este u. adică raportul dintre numărul de rotații n1 al șurubului și viermele conectat rigid la numărul de rotații n2 ale roții montate pe arborele senzorului se găsește ca:
Pentru a se asigura că într-un astfel de dispozitiv deplasarea rolei de lucru cu un număr întreg de milimetri corespunde unui număr întreg de impulsuri, viermele trebuie să fie realizat cu un fir metric. Numărul de dinți ai roții este determinat în funcție de pasul viermei t, direcția și numărul de abordări ale lui z1 prin expresia:
În acest caz, t și z1 trebuie alese astfel încât numărul z2 să fie obținut ca un număr întreg și să se situeze în limite rezonabile (z2 = 20 ... 50). Din expresiile (4) și (5), după efectuarea transformărilor necesare, obținem formula pentru deplasarea liniară a legăturii de lucru pe o singură rotație a arborelui senzorului în forma:
In plus, gazonul vierme trebuie selectate astfel încât pentru MX1 axială modulul = t / π, a fost posibil să se găsească un număr minim de standard, dar o valoare suficient de apropiată a frezei modulului mn0 normale folosite pentru tăierea dinților dințate. În acest caz, roata poate fi realizată cu o formă globoid și danturare, dar având în vedere că diametrul vierme într-un astfel de mecanism substanțial mai mare decât diametrul roții, este recomandabil să se efectueze coroană cilindrică. Mai mult, calculul transmisiei se efectuează în conformitate cu algoritmul propus mai jos.
Subliniem că ambele mecanisme luate în considerare sunt în mișcare singulară, iar numărul de transfer în ele este determinat în mod unic. Astfel, aceasta depinde nu numai de raportul dintre numărul de dinți Z1 z2 roata la numărul de robinete de vierme, dar, de asemenea, cu privire la raportul dintre piuliței pas T pentru a muta Pz dantură axială în primul caz și axial muta t · vierme z1 în al doilea caz.
CONDIȚII DE CONEXIUNE CLASIFICATĂ
La momentul respectiv, angrenajul de transmisie ortogonală, constând dintr-un vierme cilindric și roata elicoidală, au fost bine cunoscute și discutate într-o serie de manuale și cărți de referință privind teoria mecanismelor și mașinilor, în special în cărțile, AP Malyshev "Cinematica mecanismelor", "Worm gear", D.S. Zernova și colab., Applied Mechanics, V.V. Teoria mecanismelor lui Dobrovolsky.
Astfel de transmisii pot fi proiectate ca unelte elicoidale corectate cu un număr mic de dinți de viteză, folosind metodele de calcul cunoscute prevăzute în lucrările BA Kurlov. "Transmisii involuntare cu șuruburi". În acest caz, suprafețele active ale înfășurărilor viermelui și ale dinților roții sunt obținute cu ajutorul unor șuruburi cu valvă cu valvă cu un modul normal egal. Această metodă este inconvenientă prin faptul că modulul axial al viermelui obține o anumită valoare fracționată, ceea ce este dificil de asigurat atunci când se taie șurubul pe mașinile de tăiere cu șurub și cu șuruburi.
Cea de-a doua metodă cunoscută pentru sintetizarea unor astfel de transmisii este aceea că viermele este proiectat ca involuntar cu un modul axial standard, care trebuie să fie egal cu modulul de capăt al roții. În același timp, modulul roții normale se dovedește a fi ne-standard și va necesita un tăietor special pentru tăierea dinților, ceea ce este cu atât mai incomod pentru practică.
Metoda de sinteză mai convenabil propusă vedere tehnologic în acest articol se bazează pe binecunoscuta teoremă LV Korostelyova din cartea „Educația de roți dințate, cu un aranjament variabil al axelor roților.“ Conform acestei teoreme, dacă suprafața activă a roții dințate instrument sunt formate cu evolventă generatoare de una sau două parametri suprafețe de rotunjire la o viteză unghiulară constantă față de piesa de prelucrat și uneltele, aceste suprafețe vor fi garantate conjugați, adică în această transmisie va rămâne raportul de transmisie constantă pentru orice erori în axele roților.
Din această teoremă, în particular, că pentru conjugarea uneltelor de vierme este necesar și suficient ca viermele si melcate tăietori, dinti tăiate în roți, au etape de bază egale, adică distanța dintre înfășurările adiacente măsurate perpendicular pe suprafața activă.
Deoarece freza trece automat pasul principal pe roata, atunci trecând de la trepte la module, conditia de conjugare a suprafetelor active ale legaturilor transferului considerat poate fi scrisa sub forma:
Aici mb1 și mb0 sunt modulele principale, respectiv viermele și moriile asociate cu modulele normale mn1 și mn0 și unghiurile profilului normal # 945; n1 și # 945; n dependențe cunoscute:
în cazul în care,
1 = arctan (mx1 z1 / d1) - unghiul de înclinare al rotirii viermelui,
mx1 este modulul axial,
z1 este numărul de vizite,
d1 este diametrul de divizare.
În procesul de proiectare reală, proiectantul trebuie să aleagă mai întâi un tăietor de vierme de la numărul de standard cu valorile standard ale unghiului profilului # 945; n0 = 20 o și modulul normal mn0. Modulul axial mx1 al viermelui este selectat ținând cont de capacitățile mașinii de rectificat melc. Egalitatea modulelor de bază ale viermei mb1 și a roții mb2. se efectuează datorită corecției unghiului axial al profilului # 945; x1 (figura 3). Respectarea distanței interaxale date se realizează prin corecția înălțimii dinților roții.
Tehnica de calcul propusă este aplicabilă ambelor tipuri de transmisiuni considerate mai sus. Se bazează pe condiția suplimentară pe care o poziționăm punctul de contact calculat în planul mijlociu al roții pe cilindrul inițial, adică în polul P al angrenării (figura 4 și figura 5). În acest moment, trebuie să ne asigurăm că unghiul axial # 945; profilul xw1 al rotației și unghiului de capăt # 945; tw2 din profilul dinților roții, precum și unghiul W1 de rotație și unghi Înclinați dintele.
Datele inițiale pentru calcul sunt: modulul axial al viermei mx1. modul normal de frezare mn0. numărul de vierme z1. distanța de transmisie interaxală aw și diametrul de divizor al șurubului d1 = qmx1.
Plecând de la aceste date, în primul rând, determinăm prin expresia (8) modulul principal de transmisie mb. Apoi calculați parametrii viermelui pe cilindrul principal:
unghiul de ridicare de bază: # 955; = arccoame (mb / mx1),
modul în secțiunea finală: mtb1 = mb / sin # 955;
și diametrul cilindrului principal: db1 = z1 mtb1.
În sistemul de coordonate, axa x orientată de-a lungul axei viermelui, profilul axial al viermei involute este descris de ecuația [9]:
x (r) = 0,5 · mx1 · z1 (tan (# 952; (r)) - (R)), (10)
în cazul în care,
r este raza curentă a viermei,
(Rd) = arccos (0,5db1 / r) este unghiul de desfășurare a involuntare în secțiunea finală.
Unghiuri unghiulare ale profilului rotirii viermelui la punctul curent # 945; x (r) și pe cilindrul separator # 945; x1 este definită prin diferențierea expresiei (10):
Unghiurile de ridicare a vârfului viermei în punctul curent pe cilindrii divizați și inițiali sunt determinate de expresiile:
Prin diferențierea repetată a unghiului (9) obținem expresia curburii profilului axial K (r) la un punct arbitrar:
Cu o precizie suficientă pentru scopuri practice, viermele involuntare poate fi șlefuit ca cvasi-arhimede, adică profilul său axial trebuie făcut cu un unghi de înclinare # 945; x1. calculată conform formulei (12) și la înălțimea de lucru a cursei h = 2 mn0 au o mică săgeată convexă:
Numărul de dinți z2 al roții conjugate se găsește ca parte integrantă a expresiei:
Trecând de la condiția ca unghiul W1 de rotație și unghi W2 al înclinării dintelui, determină unghiul de divizare # Înclinarea roții:
Cu valoarea găsită # 2 definește succesiv: unghiul de capăt al profilului: modulul de divizare a feței:
profilul unghiului profilului:
La proiectarea transmisiei, trebuie să se asigure că punctul calculat P, așezat pe cilindrul inițial, este localizat lângă cilindrul de separare al viermei, adică coeficientul de polarizare x2 = (2aw-d1-d2) / 2mx1 a fost în limitele: - 0,1 Determinarea parametrilor conturului și a angrenajului transmisiei, cum ar fi diametrele proeminențelor d1,1,2 și depresiunile dƒ1,2 ale viermelui și roților, împărțind d2. db2 de bază și diametrul inițial al roților dw2, grosimea roții Sw2. grosimea șurubului șurubului Sw1. lungimea Wn generală generală și așa mai departe. se efectuează conform formulelor standard. Tabelul rezumă rezultatele calculului mai multor unelte melcate proiectate și fabricate care conțin un vierme cvasi-arhimed și o roată elicoidală involuntară. Calculul a fost efectuat în conformitate cu metoda descrisă mai sus, implementată în mediul MathCAD. Un astfel de calcul poate fi efectuat în mediul COMPASS-3D din biblioteca "Arbori și transmisii mecanice":
Pe baza rezultatelor de calcul obținem două desene: un vierme și o unelte elicoidale. Viermele este produs pe strung cu ajutorul unui tăietor drept și a unui modul standard și șlefuit pe o mașină de șlefuire cu melci. Roata elicoidală este fabricată utilizând un dispozitiv de tăiere cu șurub standard.
Astfel, am considerat posibilitatea și oportunitatea utilizării de unelte melodice care conțin un viermelă cilindrică și o angrenaj elicoidal involuntar pentru mecanisme în care una dintre legăturile de transmisie trebuie să facă o mișcare elicoidală. Ei au dat exemple de utilizare a acestora în unități și sisteme de control, în cazul în care minimizează numărul de unități și cantitatea de degajare în lanțul cinematic, îmbunătățind astfel precizia produsului. Algoritmul Led și procesul de calcul geometric, oferind posibilitatea de fabricație viermi cu posibilitățile de reducere cu șurub și viermi-polizoare și aparate de tăiere dinți tăietori de viteze vierme standard.
în acest articol materialul lucrării lui S.A. Lagutina și E.A. Gudova "Mecanisme de vierme cu mișcarea șuruburilor de legături".
Trimiteți-le prietenilor: