МЕХАНИЗМЫ С ПРЕРЫВИСТЫМ ДВИЖЕНИЕМ ВЫХОДНОГО ЗВЕНА

В маш инах автом атического и полуавтоматического действия ши­

роко использую тся механизмы, которы е позволяют в пределах рабочего

цикла им еть остановки вы ходного звена заданной продолж ительности при непрерывном движении входного звена. Такие механизмы называют ме­ ханизмами с остановкам и или механизмами с преры висты м движением вы ходного звена. О становка м ож ет бы ть полной или почти полной (ква­ зиостановка), а ее продолж ительность — как заданной, так и неопределен­

ной. Оценку долей движения и остановки в общем рабочем цикле меха­

низма осущ еств л я ю т посредством относительны х коэффициентов времени движения и времени остановки выходного звена. Для сообщения преры­ вистого движения выходному звену применяются разные механизмы: хра­ повые, мальтийские, зубчаты е с неполными колесами и др.

15.1. Зубчатые и храповые механизмы

На рис. 15.1, а приведена схема зубчатого механизма пре­ рывистого движения, где ведущее звено 1 представляет собой зубчатый сектор с z\ зубьями, который может входить в за­ цепление с зубчатым колесом 2, число зубьев которого z<i —z\. После поворота зубчатого сектора 1 на угол звено 2 оста- Ц&вливается и фиксируется в неподвижном состоянии запира­ ющими дугами: выступом 4 на ведущем звене 1 и вырезом 3 на ведомом звене 2. Состояние остановки соответствует повороту ведущего колеса на угол </?1П.

Коэффициент кп времени остановки (рис. 15.1, б):

Угол </?1Д содержит целое число угловых шагов 27r/zi, ко­ торое соответствует целому числу угловых шагов 27r/z2 на ко­ лесе 1. Однако коэффициент перекрытия в зубчатой передаче

сектор 2 — колесо 1 обычно больше 1 и это может вызвать дополнительный поворот колеса 2 по сравнению с углом 27т, что нарушит условие сопряжения зубьев в начале следующей фазы движения. Для устранения этого явления на стадии про­ ектирования механизма предусматривают обеспечение коэф­ фициента перекрытия последней пары зубьев равным 1. Это наиболее просто достигается уменьшением высоты последнего зуба на сегменте 1 на расчетную величину.

Недостатком зубчатых механизмов с неполным числом зу­ бьев является наличие удара в моменты начала зацепления и начала фиксации остановки запирающими дугами. Поэтому их используют в тихоходных машинах при невысоких значениях ускоряемых масс.

Более широко применяют рычажные механизмы в сочета­ нии с муфтами свободного хода или с храповыми колесами.

В муфте свободного хода (рис. 15.2, а) ролики или шари­ ки 4 расположены между элементами звеньев 3 и 5. В зави­ симости от направления относительного поворота звеньев 3 и 5 ролики или шарики 4 могут заклиниваться между поверхно­ стями или проскальзывать. Для удержания роликов или шари­ ков в постоянном контакте с поверхностью звена 3 применяют пружины, натяжения которых можно регулировать винтами (на схеме не показаны). Непрерывное вращение кривошипа 1 преобразуется в одностороннее прерывистое движение звена 5 посредством шатуна 2, коромысла 3 и роликов или шариков 4- Угловая скорость звена 5 является переменной.

Храповые механизмы (рис. 15.2, б) б), допускающие дви­ жение выходного звена только в одном направлении с оста­ новками, имеют в своем составе ведомое храповое колесо 4 с

Рис. 15.2

зубьями, в рабочие поверхности которых упираются элементы рабочей 5 и стопорной 6 собачек (см. рис. 15.2,6). Рабочая собачка 5 шарнирно закрепляется на коромысле 3 шарнирного четырехзвенника ABCD с кривошипом 1 и шатуном 2. При постоянном угле качания коромысла 3 число захватываемых собачкой зубьев можно регулировать щитком 7, передвигая его по наружной дуге. Стопорная собачка 6 не допускает поворота храпового колеса 4 под действием сил полезного сопротивле­ ния.

В некоторых устройствах входное звено 2 может совер­ шать поступательное движение (см. рис. 15.2, в), а храповое колесо 1— вращательное движение с остановками. Для надеж­ ного контакта собачек с зубьями храпового колеса использу­ ют принудительное замыкание силой упругости пружины (см. рис. 15.2, б).

Профили зубьев храповых колес могут иметь различное исполнение: нормальное с заострением (см. рис. 15.2, б) и уси­ ленное с фаской (рис. 15.2, г); без поднутрения (а = 0) и с под­ нутрением (а ф 0 ), где а — угол поднутрения профиля.