2. Поняття про профілювання кулачка

^{Завдання кінематичного синтезу кулачкового механізму обернене завданню аналізу й полягає в проектуванні профілю кулачка за діаграмою s=s(φ).}

^Рис.2

^{При синтезі кулачкового механізму зазвичай бувають відомі його кінематична схема, основні розміри кулачка і закон руху штовхача, заданий однією із кінематичних діаграм. Невідомим є тільки профіль кулачка, який і треба знайти.}

^{Нехай маємо закон a=a(φ). Тоді масштаби μ}_s ^{і μ}_φ ^{відомі.} Швидкість і переміщення штовхача визначається одноразовим і ^{дворазовим графічним інтегруванням цієї залежності (рис. 2).}

^{Для цього із середини кожного інтервалу 0–1, 1–2, 2–3, … проводимо горизонтальні прямі до перетину їх з віссю ординат. Дістанемо ряд точок 1, 2, 3, … . Сполучивши їх з полюсом Р}₁^{, обраному на довільній відстані H}₁ ^{від початку координат, отримаємо промені Р}₁^{1, Р}₁^{2, Р}₁^{3, … . Нижче обираємо координатні осі для побудови залежності v=v(φ). Розділяємо вісь φ на стільки ж інтервалів, на кожному із яких паралельно променям Р}₁^{1, Р}₁^{2, Р}₁^{3, ... проводимо хорди. З’єднавши здобуті точки плавною кривою, дістанемо діаграму v=v(φ) у масштабі μ}_φ^:

^μ_v^=H₁^·μ_a^·μ_φ^,

^{де Н}₁ ^{– полюсна відстань у мм.}

^А

^Рис.3

налогічно проінтегрувавши залежність ^{v=v(φ), дістанемо діаграму s=s(φ) у масштабі μ}_s^=H₂^·μ_v^·μ_φ ^(рис.2).

^{Потім креслимо коло мінімальним радіусом профілю кулачка (R}_min^{), розділяємо його на стільки ж частин, скільки інтервалів на осі абсцис (частіше 12). На продовженні радіусів у кожному положенні відкладаємо переміщення штовхача, отримані із діаграми s=s(φ). Сполучивши здобуті точки плавною кривою, знайдемо шуканий профіль кулачка (рис.3).}

3.Механізми передач. Передаточне відношення

^{Механізми, призначені для відтворення обертального руху між двома довільно розміщеними в просторі осями, називаються механізмами передачі обертального руху або скорочено механізмами передач.}

^{Механізми передач мають своїм завданням відтворення заданого передаточного відношення між двома ланками.}

^{Для того, щоб виконувати кінематичний аналіз механізмів передач, необхідно ввести поняття передаточного відношення.}

^{Передаточним відношенням називають відношення кутової швидкості ведучої ланки до кутової швидкості веденої ланки і позначають літерою u з відповідними індексами.}

^{Таким чином, якщо ведучою є ланка 1, то:}

^{Ще передаточне відношення може визначатись через кількість обертів n ланок:}

^{Якщо ведена і ведуча ланки обертаються в один бік (наприклад, у зубчатій передачі з внутрішнім зачепленням), то передаточне відношення вважається додатним.}

^{Якщо ведене і ведуче колеса обертаються в різні боки (наприклад, у зубчатої передачі із зовнішнім зачепленням), то передаточне відношення вважається від’ємним.}

4. Механізми передач із жорсткими ланками. Основні різновиди, характеристика

До механізмів передач із жорсткими ланками відносяться зубчаті зачеплення, фрикційні передачі. Глибше вони розглядаються в модулі “Розрахунок вузлів та деталей машин” курсу “Технічна механіка”. Тому дуже коротко зупинимось на цих різновидах передач.

^{Розглянемо зубчате зачеплення, зображене на рис.4.}

^{Модуль зачеплення – це частина діаметра ділильного кола, що припадає на один зуб. Модуль зачеплення визначається за формулою:}

,

^{де d – діаметр ділильного кола.}

Оскільки =t z, а з іншого боку =π d, то:

^{де t – осьовий крок.}

^Тоді:

^.

^{Передаточне відношення зубчатого зачеплення:}

^.

^r_i ^{– радіус кола западин;}

^r_e ^{– радіус кола виступів;}

^{r – радіус ділильного кола.}

^Рис.4

^{Зубчатий механізм, який складається з трьох і більше зубчатих коліс (з нерухомими осями) і стояка, називається зубчатим рядом.}

^{Передаточне відношення зубчатого ряду визначається як добуток передаточних відношень окремих передач :}

^{де k – кількість зовнішніх зачеплень.}

^{Може бути декілька схем розміщення зубчатих коліс.}

^{Одноступінчате зачеплення (рис.5). При такій схемі зачеплень, передаточне відношення:}

^{Рис.5 Рис.6}

^{Як бачимо, проміжні колеса z}₂ ^{та z}₃ ^{не впливають на величину передаточного відношення, але впливають на його знак (напрямок руху).}

^{Багатоступінчате зачеплення (рис.6). У цьому випадку передаточне відношення визначимо як:}

^{Таким чином, у багатоступінчатому зачепленні всі зубчаті колеса впливають на величину передаточного відношення.}

^{До механізмів передач з жорсткими ланками відноситься рейкове зачеплення. У нього передаточне відношення дорівнює нескінченності або нулю в залежності від того, яка ланка буде ведучою (колесо чи рейка), оскільки рейка рухається поступально, і її кутова швидкість дорівнює нулю.}

^{Черв’ячна передача застосовується для передачі обертальних рухів між перехресними валами. Одна ланка називається черв’яком, інша – черв’ячним колесом. Передаточне відношення визначається за формулою:}

^{де z}₁ ^{– кількість заходів черв’яка, z}₂ ^{– кількість зубів черв’ячного колеса.}