Опишите особенности кулачковых механизмов, обусловившие их широкое применение в различных машинах и приборах

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

 

студента (ки) заочной формы обучения _ Голобурда ВасилийАлександрович ____

                                                                                                   (Ф.И.О)

специальности 35.02.08Электрификация и автоматизация сельского хозяйства

группы 17ЭЗ

 

Дата сдачи контрольной работы

на__________________________

Проверил Князев М.В.

Оценка _____________________

 

 

Прибрежное, 2020 г.

\Вопросы для проверки изученного материала

Опишите особенности кулачковых механизмов, обусловившие их широкое применение в различных машинах и приборах

Кулачковые механизмы предназначены для преобразования вращательного или поступательного движения кулачка в возвратно-вращательное или возвратно-поступательное движение толкателя. При этом в механизме с двумя подвижными звеньями можно реализовать преобразование движения по сложному закону. Важным преимуществом кулачковых механизмов является возможность обеспечения точных выстоев выходного звена. Это преимущество определило их широкое применение в простейших устройствах цикловой автоматики (распределительный вал) и в механических счетно-решающих устройствах (арифмометры, календарные механизмы).

Опишите преимущества кулачковых механизмов?

Важным преимуществом кулачковых механизмов является возможность обеспечения точных выстоев выходного звена. Это преимущество определило их широкое применение в простейших устройствах цикловой автоматики (распределительный вал) и в механических счетно-решающих устройствах (арифмометры, календарные механизмы).

Изобразите схемы наиболее распространенных плоских и пространственных кулачковых механизмов

В общем случае фазовый угол не равен профильному j i ¹ d _i. На рис. 8.3 изображена схема плоского кулачкового механизма с двумя видами выходного звена: внеосным с поступательным движением и качающимся (с возвратно-вращательным движением). На этой схеме указаны основные параметры плоских кулачковых механизмов.

Рис. 8.3

Опишите как подразделяются кулачковые механизмы по способу замыкания высшей пары?

По способу замыкания элементов высшей пары

• силовое
• геометрическое

Опишите и перечислите основные фазы движения толкателя кулачкового механизма и соответствующие им углы поворота кулачка

В цикле движения толкателя в общем случае можно выделить четыре фазы (рис.8.4): удаления из самого близкого (по отношению к центру вращения кулачка) в самое дальнее положение, дальнего стояния (или выстоя в самом дальнем положении), возвращения из самого дальнего положения в самое близкое и ближнего стояния (выстоя в самом ближнем положении). В соответствии с этим, углы поворота кулачка или фазовые углы делятся на:

· угол удаления j _y

· угол дальнего стояния j _д

· угол возвращения j _в

· угол ближнего стояния j _{б .}

Опишите основные типы редукторов

Тип редуктора определяется составом передач, порядком их размещения в направлении от ведущего – быстроходного вала к ведомому – тихоходному валу и положением колёс в пространстве. Редукторы классифицируют по следующим основным признакам:

1) по типу передачи – зубчатые, червячные, зубчато-червячные;

2) по числу ступеней – одноступенчатые, двухступенчатые, и т. д.;

3) по типу зубчатых колес – цилиндрические, конические, коническо-цилиндрические и т.д.;

4) по относительному расположению валов в пространстве – горизонтальные, вертикальные.

Опишите назначение редукторов

Назначение редуктора – понижение частоты вращения и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с валом ведущим.

Для чего предназначен редуктор?

Редукторы широко применяют в различных отраслях народного хозяйства, в связи с чем число разновидностей редукторов велико.

11. Какие редукторы применяются в лифтовых лебедках?

На лифтах в настоящее время применяют редукторы с цилиндрическим и глобальным червячным зацеплением.

12. Опишите конструкцию зубчатого редуктора. Какие у нее достоинства и недостатки?

Преимущества

1. Высокий КПД (98%), экономия энергии.

2. Высокая нагрузочная способность. Они могут передавать большую мощность практически без потерь.

3. Высокая кинематическая точность вследствие низкого люфта выходного вала.

4. Слабый разогрев. Благодаря высокому КПД вся энергия передается по назначению, а не рассеивается и не превращается в тепло.

5. Хорошо работают в режимах частых пусков-остановок и неравномерных нагрузок на валы. Их целесообразно применять в приводах машин с пульсирующими нагрузками, таких как дробилок, измельчителей, шредеров.

6. Обратимость, т.е. отсутствие самоторможения. В отличие от червячного вал цилиндрического редуктора можно повернуть руками в прямом и обратном направлении.

7. Высокая надежность, ресурс работы не менее 15 тыс. час.

8. Можно подобрать вариант наиболее близкий к требуемому передаточному отношению благодаря большому разнообразию зубчатых передач.

Недостатки

1. Низкое значение передаточного отношения одной ступени (1:6.3). При необходимости увеличения передаточного числа требуется использовать двухступенчатый (до числа 40), трехступенчатый редуктор (250), или четырехступенчатый, что увеличивает размеры приводов.

2. Повышенный уровень шума по сравнению с червячным аналогом.

3. Отсутствие самоторможения можно считать недостатком, если нужно, чтобы выходной вал не поворачивался под действием внешних нагрузок.

13. Почему в лифтовых лебедках наибольшее распространение получили червячные редукторы? Назовите их недостатки.

В редукторах лифтовых лебедках преимущественное распространение получили червячные передачи в силу ряда очевидных преимуществ: возможность получения больших передаточных чисел в одной паре, плавность и бесшумность работы.

Преимущества приводов червячного типа:

1) Компактные габариты – валы редуктора червячного типа соединяются, что способствует более удобной сборке привода в средине корпуса, так как передача занимает намного меньше места по сравнению с теми же цилиндрическими редукторами.

2) Повышенный уровень передаточных чисел – способствует увеличению возможностей для снижения частоты вращения и увеличения крутящего момента, нежели в редукторах с иными типами передач.

Получение подобных передаточных чисел возможно лишь в новейших трехступенчатых редукторах.

Впрочем, редукторы червячные используют для достижения подобных показателей лишь одну ступень, что становится гарантией простоты в эксплуатации и возможности приобретения агрегатов по сравнительно невысокой стоимости.

3) Бесшумность работы – высокий уровень сцепления обеспечивает отсутствие посторонних, навязчивых шумов во время работы.

4) Плавный ход – системы червячного редуктора обладают способностью к вращению в обоих направлениях, а также к максимально плавному торможению.

5) Наличие системы самоторможения – при отсутствии движения передачи, редуктор червячный замедляет ведущий вал до уровня полного торможения с ограничением возможности для свободного вращения.

Данный механизм вступает в силу при достижении передаточных чисел с показателем в 35 и более. В то же время, определяющее значение при активизации самоторможения имеет угол подъема червяка.

 

Недостатки, которыми отличаются червячные редуктора:

1) Пониженный уровень коэффициента полезного действия – является результатом повышения показателей передаточного соотношения и потери энергии. Вызван подобный недостаток высоким трением, возникающим при вращении винтов.

2) Перегрев – возникает в случаях, когда редуктор червячный одноступенчатый сохраняет избыток кинетической энергии с отсутствием возможности для полной ее передачи посредством червяка.

3) Наличие ограничений в области передаточной мощности. Решение купить червячный редуктор нельзя назвать рациональным при необходимости обеспечения мощности на уровне 60 кВт. Если говорить о рекомендуемой мощности для червячных редукторов, то данный показатель не должен превышать предел в 15 кВт.

4) Определенным люфтом выходных валов обладает каждый редуктор червячный двухступенчатый. Причем, в случае с червячным типом передачи люфт значительно более заметный и может прогрессивно увеличиваться в процессе интенсивной эксплуатации.

5) Сравнительно непродолжительный срок службы в результате быстрого износа при трении в соединениях. В среднем червячный одноступенчатый редуктор подлежит эксплуатации на протяжении 10 000 часов.

14. Как устроен червячный редуктор?

Червячные редукторы вследствие низкого КПД и меньшего ресурса, чем у зубчатых редукторов, не рекомендуется применять их в машинах непрерывного действия.

Компоновочные возможности ограничены и сводятся к трём основным схемам редукторов: с нижним, верхним и боковым расположением червяка рис 2.8.7. Выбор схемы редуктора обычно диктуется удобством компоновки привода в целом. Диапазон передаточных чисел u = 8…80, рекомендуется u<=63.

Рисунок 2.8.7 Червячные редукторы

Червячно-цилиндрический двухступенчатый редуктор рис.2.8.8

15. Какие червяки применяются в червячных редукторах? Сравните их друг с другом.

В наиболее распространённых червячных редукторах используются цилиндрические червяки; червяки с витками на тороидной поверхности применяются в глобоидных передачах. В зависимости от числа заходов резьбы (ниток нарезки) различают одно-, двух- и четырёх заходные червяки; по форме профиля витка — архимедовы, с вогнутым профилем и др. червяки.
Преимущества червячного перед цилиндрическим редуктором

1. Привод на его основе при одинаковом передаточном числе и величине передаваемой мощности более компактный в сравнении с цилиндрическим аналогом.

2. Передаточное число может достигать 1:110, такая пара в значительно большей степени снижает частоту вращения и увеличивает крутящий момент, чем другие виды передач. Такие значения передаточных отношений можно достичь, используя двухступенчатый цилиндрический редуктор. Бесшумность работы таких передач позволяет использовать их в машинах и механизмах с высокими требованиями к уровню шума.

3. Большая плавность хода.

4. Самоторможение. При отсутствии хода ведущего вала ведомый вал повернуть невозможно. Это свойство проявляется при передаточных числах выше 35.

5. Есть исполнения с полым входным валом. Это позволяет насаживать редуктор с полым валом прямо на вал рабочего исполнительного механизма, сохраняя КПД редуктора.

16. Для чего в червячных редукторах используются радиально-упорные и упорные подшипники?

Радиально-упорные шарикоподшипники имеют дорожки качения на внутреннем и наружном кольцах, смещённые относительно друг друга вдоль оси подшипника. Такая конструкция позволяет подшипнику воспринимать комбинированные нагрузки, то есть нагрузки, действующие в радиальном и осевом направлениях. Подшипник радиально упорный может выдерживать только осевую нагрузку и работать с высокими скоростями.

Упорные шарикоподшипники изготавливаются в исполнении для восприятия нагрузки в одном направлении (одинарные) и в исполнении для восприятия осевой нагрузки в двух противоположных направлениях (двойные). Данные подшипники предназначены для восприятия только осевых нагрузок, они не должны подвергаться радиальному нагружению.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

 

студента (ки) заочной формы обучения _ Голобурда ВасилийАлександрович ____

                                                                                                   (Ф.И.О)

специальности 35.02.08Электрификация и автоматизация сельского хозяйства

группы 17ЭЗ

 

Дата сдачи контрольной работы

на__________________________

Проверил Князев М.В.

Оценка _____________________

 

 

Прибрежное, 2020 г.

\Вопросы для проверки изученного материала

Опишите особенности кулачковых механизмов, обусловившие их широкое применение в различных машинах и приборах

Кулачковые механизмы предназначены для преобразования вращательного или поступательного движения кулачка в возвратно-вращательное или возвратно-поступательное движение толкателя. При этом в механизме с двумя подвижными звеньями можно реализовать преобразование движения по сложному закону. Важным преимуществом кулачковых механизмов является возможность обеспечения точных выстоев выходного звена. Это преимущество определило их широкое применение в простейших устройствах цикловой автоматики (распределительный вал) и в механических счетно-решающих устройствах (арифмометры, календарные механизмы).