Тема: СОСТАВЛЕНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКИХ СХЕМ МЕХАНИЗМОВ

Цель работы - исследовать принцип действия и кинематику простейших механизмов; ознакомится с условным изображением звеньев и кинематических пар по ЕСКД.

Краткие теоретические сведения

Единая система конструкторской документации (ЕСКД) ГОСТ 2.101-68. "Виды изделий" устанавливает для всех отраслей промышленности следующие виды изделий: детали, сборочные единицы, комплексы и комплекты.

Деталь - изделие или часть его, изготовленное из однородного материала без применения сборочных операций. Ее называют неспецифицированным изделием, если она не имеет составных элементарных частей (вал, зубчатое колесо, болт, гайка и т. п.), и составным, или специфицированным, — если состоит из двух и более деталей.

Сборочная единица - специфицированное изделие, составные части которого соединены между собой при помощи сборочных операций (редуктор, кран, стрела крана, ковш, отвал и т. п.).

Комплекс - два или более специфицированных изделия, не соединенных сборочными операциями на предприятии-изготовителе, но предназначенные для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций (буровая установка, технологическая линия, состоящая из нескольких станков и т. п.).

Комплект - набор изделий, не соединенных сборочными операциями на предприятии-изготовителе и имеющих общее эксплуатационное назначение вспомогательного характера (комплекты запасных частей, оснастки, инструментов и т. п.).

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

Узел - часть машины, механизма, установки и т. п., состоящая из нескольких более простых деталей (например, подшипник).

Механизм - система звеньев, предназначенная для преобразования движения одного или нескольких звеньев в требуемые движения других. Если в преобразовании движения участвуют жидкая или газообразная среда, то механизм называется гидравлическим или пневматическим. Обычно в механизме имеется одно входное звено (деталь), получающее движение от двигателя, и одно выходное звено, соединенное с рабочим органом машины или указателем прибора.

Система - совокупность деталей, звеньев и элементов, обеспечивающих выполнение определенной функции машины. Например, система управления машиной обеспечивает согласованность движений рабочих органов в соответствии с заданной программой и т. п.

Машина - устройство, выполняющее механические движения для преобразования энергии, материалов и информации с целью получения новых продуктов и замены или облегчения физического и умственного труда человека. Так, с помощью строительных машин и устройств происходит перемещение грузов, материалов и других объектов в пространстве с требуемой скоростью. В энергетических машинах преобразуется энергия, а в информационных - вводимая информация для контроля, регулирования и управления движением. Машины могут состоять из одного или нескольких механизмов. Следовательно, любая машина представляет собой механизм или совокупность механизмов; однако не каждый механизм - машина. Основное назначение механизма заключается в передаче и преобразовании движения. Характерный признак машины заключается в выполнении ею полезной работы.

КИНЕМАТИЧЕСКИЕ СХЕМЫ

В тех случаях, когда интересуются только кинематикой машины или установки, т. е. когда рассматривают только части установки, обеспечивающие движение, схематические изо­бражения могут быть значи­тельно упрощены.

Правила выполнения кинематических схем изложены в ГОСТ 2.703—68* (СТ СЭВ 1187—78). Все элементы на схемах изобра­жают условными графическими обозначениями по ГОСТ 2.770—68* или упрощенно в виде контурных очертаний.

Каждому кинематическому элементу, изображенному на схеме, как правило, присваи­вают порядковый номер, начиная от источника движения. При этом валы допускается нумеровать римскими цифрами, остальные элементы нумеруют только арабскими цифрами. Порядковый номер элемента проставляют на полке линии-выноски, основные характеристики и параметры кинематического
элемента располагают под полкой линии-выноски.

В ГОСТ 2.770—68* приведено свыше 200 ус­ловных обозначений для кинематических схем, ко­торыми и следует пользо­ваться при составлении и чтении схем.

На рис. 1 приведены некоторые наиболее расп­ространенные обозначения из ГОСТ 2.770—68* и часто встречающиеся в кинематических схемах сочетания некоторых обозначений

/—вал, ось, стержень и т. п.;

2 — неподвижное закрепление стержня;

3 — неподвижная опора скольжения для стержня, движущегося воз­вратно-поступательно;

4 — неподвижная опора качения для стерж­ня, движущегося возвратно-поступательно;

5,6 — неподвижное звено (стойка);

7 — неподвижное соединение частей звена;

8 — вращательная кинематическая пара;

9 — подшипник на валу радиальный (без уточнения типа);

10 — радиальный подшипник скольжения;

// — радиальный подшипник качения;

12 — радиально-упорный односторонний подшипник качения;

13 — посту­пательная кинематическая пара;

14 — винтовая кинематическая пара;

15 —

цилиндрическая кинематическая пара;

16 — непо­движное соединение детали с валом, стержнем;

17 — муфта (общее обозначение);

18 — глухая муфта; 19 — упругая муфта; 20 — компенсирующая муфта;

21 — сцепляемая механическая синхрон­ная муфта, например зубчатая;

22 — сцепляемая (управляемая) муфта (общее обозначение);

23 — плоский вращающийся кулачок;

24, а — цилиндрический барабанный кулачок;

24, б — конический барабанный кулачок;

25 — ползун;

26 — неподвижный цилиндр с поршнем и шатуном;

27 — соединение коленчатого вала с шату­ном;

28 — храповой зубчатый механизм односторонний с наруж­ным зацеплением;

29 — фрикционная передача с цилиндрическими роликами;

30 — фрикционная передача с коническими роликами;

31—маховик на валу;

32 — ступенчатый шкив, закрепленный на валу;

33 — открытая передача плоским ремнем;

34 — передача клиновидным ремнем;

35 — передача цепью (без уточнения типа цепи);

36 — цилиндрическая зубчатая передача (без уточнения типа зубьев);

37 — неразъемная гайка на винте, передающем движение;

38 — передача червячная с цилиндрическим червяком;

39 — рукоятка;

40 — маховичок.

Зная условные обозначения для кинематических схем, можно сравнительно легко читать схематические изображения.

Рассматривая кинематическую схему механизма коробки скоростей токарного станка (рис. 2), устанавливают, что на валу электро­двигателя / находится шкив 2. С помощью плоскоременной пере­дачи его вращение передается рабочему шкиву 3, находящемуся на валу /.

Вдоль оси вала / перемещается тройной блок зубчатых колес 5, 6 и 7; это дает возможность, используя колеса 4, 8, 9 промежу­точного вала //, получить три различных частоты вращения. Зубчатые колеса 10 и 14 находятся в постоянном зацеплении с зуб­чатыми колесами // и 13 вала /// или шпинделя станка. Между колесами // и 13 шпинделя станка расположена сцепляемая двусторонняя муфта 12, которая своими выступами может быть сцеплена при передвижении с выступами ступиц зубчатых колес // и 13. При переключении муфты 12 влево шпиндель может полу­чить от трех комбинаций блока зубчатых колес вала / через зуб­чатое колесо 10 три разных частоты вращения. При первом вклю­чении муфты 12 от трех комбинаций блока зубчатых колес вала / шпиндель может получить еще три частоты вращения через зубча­тое колесо //. Таким образом, шпиндель токарного станка имеет шесть частот вращения или может вращаться с шестью различными числами оборотов.

На рисунке 1а показана модель кривошипно-ползунного механизма. Кривошип 1-ведущее звено, вращающееся вокруг неподвижной оси.

Звено 3-ползун - совершает возвратно-поступательное движение. Звенья механизма связаны между собой и неподвижной стойкой 4 с помощью шарниров.

На рис. 3 изображена кинематическая схема этого механизма

Условные графические обозначения звеньев и кинематических пар механизмов должны выполняться в соответствии с ГОСТ 2.770-68. "Обозначения условные графические в схемах. Элементы кинематики"

На рис. 1.1, а-к показаны модели различных механизмов, подобные тем, для которых нужно выполнить кинематические схемы.

а-зубчатая передача; б-ременная передача с клиновым ремнем, в - цепная передача; г — фрикционный вариатор; д — шарнирно-рычажный механизм; е — эксцентриковый механизм; ж- модель механизма с мальтийским

крестом, зубчатой и ленточной передачами; з - кулачковый механизм; и - кулачковый и реечный механизмы; г- кулисный механизм.

При выполнении данной работы могут быть использованы и другие модели и механизмы.

Порядок выполнения работы.

1. Ознакомиться с моделью механизма или узла. Медленно привести в движение, ведущее звено проследить за движением всех остальных звеньев. Установить, какими кинематическими парами связаны между собой звенья механизма

2.Начертить кинематическую схему механизма в соответствии с условным изображением по ГОСТ 2.770-68. Измерить расстояние между центрами вращательных кинематических пар, расстояние, на которое перемещается звено поступательной пары, число зубьев зубчатых колес, диаметры шкивов и т.п. Эти размеры проставить на схеме механизма. Подсчитать число зубьев и кинематических пар. Данные записать в отчет

Отчет о работе.

Кинематическая схема механизма с указанием номера и размеров звена, вида кинематических пар и их обозначения в виде таблицы.

Вопросы для собеседования:

1. Что называется механизмом?

2. Что называется машиной?

3. Что называется деталью?

4. Что называется сборочной единицей?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5