Механизм станка для изменения направления вращения ведомого вала: Механизмы реверсирования

alexxlab | 19.12.1975 | 0 | Разное

Механизмы реверсирования

	Один из самых простых механизмов где помощью муфты попеременно соединяются с валом свободно сидящие на нем шестерни z1 и z3, которые постоянно зацепляются соответственно с зубчатыми колесами z2 (через промежуточное колесо z) и z4 (напрямую). В результате выходной вал получает вращение в прямом и обратном направлениях. Применяется с фрикционной или кулачковой муфтой в коробках скоростей привода главного движения и коробках подач станков.
	Реверс вращения обеспечивается путем перемещения блока шестерен z1 и z3 они попеременно вводятся в зацепление с зубчатыми колесами z2 (напрямую) и z4 (через промежуточное колесо z). В результате выходной вал получает вращение, направленное противоположно вращению ведущего вала в первом случае, и одинаковое с ним во втором. Наибольшее распространение получил в приводах подач и вспомогательных движений станков.
	Изменение направления вращения ведомого вала достигается перемещением блока из двух конических зубчатых колес z2-z3 для их попеременного зацепления с конической шестерней z1. Применяется в приводах подач (например, фартук токарных станков)
	Изменение направления вращения ведомого вала достигается с помощью муфты, попеременно соединяющей с валом свободно сидящие на нем конические зубчатые колеса z2 и z3, постоянно зацепленные с конической шестерней z1. Применяются в приводах подач станков и в транспортном оборудовании.
	В рычаге, имеющем возможность поворота вокруг оси ведомого вала, закреплены оси двух находящихся в зацеплении промежуточных колес z2 и z3, одно из которых z3 постоянно зацеплено с ведомым колесом z4. При повороте рычага вправо движение от шестерни z1 к колесу z4 передается через колесо z3, а при повороте влево – через колеса z2 и z3, что обеспечивает прямое и обратное вращение выходного вала. Применяется в приводах подач металлорежущих и деревообрабатывающих станков.
	Изменение направления вращения ведомого вала достигается переключением муфты, попеременно соединяющей с валом свободно сидящие на нем два шкива, которые постоянно вращаются от открытого и перекрестного ремней. Применяется в приводах главного движения и подач станков где не требуется быстрая перенастройка.
	Прямое и обратное направление вращения выходного вала обеспечивается переброской открытого или перекрестного ремня с холостых шкивов, свободно сидящих на выходном валу, на рабочий шкив, закрепленный на том же валу. Используется в деревообрабатывающих станках и кузнечно-прессовом оборудовании.
	Прямой и обратный ход поршня вместе со штоком (или самого цилиндра при закрепленном штоке) осуществляется попеременной подачей масла в левую и правую полости цилиндра. Применяется в приводах главного движения и подач станков, кузнечно-прессовом и подъемно-транспортном оборудовании.
	Реверсирование осуществляется изменением направления вращения электродвигателя путем смены полюсов.

Механизмы реверса – Металлорежущие станки

Механизмы реверса

Категория:

Металлорежущие станки

Механизмы реверса

Для изменения направления вращения ведомого вала ведущий и ведомый вал связываются двумя кинематическими цепями, из которых одна передает вращение ведомому валу в одном направлении, а другая—в другом. Включая либо одну, либо другую кинематическую цепь изменяют направление вращения ведомого вала.

Схемы и конструкции реверсивных механизмов очень многочисленны. Они могут быть разбиты на реверсивные механизмы с цилиндрическими и коническими колесами.

Механизмы реверса с цилиндрическими колесами. В механизмах реверса с цилиндрическими колесами изменение направления вращения ведомого вала при включении различных кинематических цепей достигается тем, что в одну из кинематических цепей вводится паразитная шестерня.

Рис. 1. Механизмы реверса с цилиндрическими колесами.

Для включения одной из двух кинематических цепей могут быть использованы любые из рассмотренных выше механизмов включения и выключения кинематических цепей.

В механизме, представленном на рис. 1, а включение одной из двух кинематических цепей осуществляется подвижной шестерней. В крайнем левом положении шестерни она сцепляется с паразитной шестерней, ось III которой занимает положение, показанное на чертеже справа. В этом случае вал II получает вращение от вала I через передачу 3—2—1. При перемещении шестерни вправо она сцепляется с шестерней, сидящей на валу, при этом вал II получает вращение через непосредственно сцепленные шестерни 4—1 и направление вращения вала изменяется.

Вариант механизма реверса, представленный на рис. 1, в, обладает преимуществами при передаче движения от ведущего вала двум ведомым валам III и IV. На ведущем валу сидит шестерня, с которой сцепляется шестерня, сидящая на одном валу с шестерней. На валах III и IV сидят подвижные шестерни. В крайнем правом положении шестерни сцепляются с шестерней и соответственно получают вращение через паразитную шестерню, а в крайнем левом положении они сцепляются непосредственно с шестерней. Применение самостоятельного механизма реверса для каждого из ведомых валов привело бы к увеличению числа валов и зубчатых колес в механизме. Подобные схемы получили распространение в механизмах передачи движения рабочим органам, расположенным на траверсах, например суппортам продольнострогальных станков.

В механизмах реверса переключение может осуществляться также с помощью кулачковых и фрикционных муфт.

Вариант, представленный на рис. 1, д, используется в тех случаях, когда число оборотов ведомого вала при вращении в одном направлении должно значительно отличаться от числа оборотов при вращении в другом направлении.

Преимущества и недостатки различных вариантов механизмов реверса определяются преимуществами и недостатками используемых механизмов переключения. Следует заметить, что потери холостого хода, характерные для механизмов переключения с кулачковыми и фрикционными муфтами, в механизмах реверса сказываются еще в большей степени, так как вращающаяся вхолостую шестерня и вал, на котором она сидит, вращаются в разные стороны, что приводит к увеличению относительного числа оборотов, которым определяется скольжение деталей и потери холостого хода.

Механизм реверса с фрикционными муфтами отличается сложностью конструкции. На рис. 2 представлена кинематическая схема и разрез вала с фрикционными муфтами механизма реверса токарного станка. Для уменьшения биения и потерь шестерни могут быть смонтированы на валу на подшипниках качения. Включение фрикционных муфт осуществляется с помощью нажимной втулки. Для регулирования усилия нажима на втулке помещены гайки, которые после регулирования стопорятся с помощью пружинных фиксаторов. Перемещение втулки при включении осуществляется с помощью гильзы. При перемещении гильзы вдоль оси вала она действует либо на правое, либо на левое плечо собачки, поворачивающейся вокруг оси, закрепленной в отверстии вала. При повороте собачки ее пятка, заходящая в паз штанги, связанной штифтом с нажимной втулкой, перемещает последнюю и производит включение соответствующей муфты.

Сложность конструкции, большие габариты и значительные потери холостого хода заставляют избегать применения механизмов реверса с фрикционными муфтами. Однако в тех случаях, когда по характеру работы станка требуется реверсирование на ходу, то применение механизмов реверса с фрикционными муфтами обусловливается необходимостью.

Механизмы реверса с коническими колесами. Механизмы реверса с коническими колесами находят преимущественное применение при передаче движения между взаимно перпендикулярными валами, так как в этом случае применение реверсов с коническими колесами приводит к упрощению кинематической цепи.

Реверсы с коническими колесами могут быть выполнены как с подвижными шестернями, так и переключающими муфтами. При подвижных шестернях они могут быть сделаны либо независимыми, как это показано на рис. 3, а, либо связанными общей втулкой. При подвижных шестернях усилие, действующее вдоль оси включенной подвижной шестерни, воспринимается фиксатором механизма переключения, что снижает жесткость передачи, поэтому данная схема применяется сравнительно редко, преимущественно в фартуках токарных станков.

Механизм с кулачковой муфтой обладает большей жесткостью и находит более широкое применение.

При передаче движения между параллельными валами реверсы с коническими колесами применяются весьма редко.

Общие требования к реверсивным механизмам зависят от характера привода, в котором эти механизмы используются. Если реверсирование производится эпизодически при настройке станка в соответствии с требующимся направлением движения применительно к осуществляемому на станке технологическому процессу, то представляется целесообразным использование механизмов с подвижными шестернями. При большой частоте реверсирования, что, например, имеет место при нарезании резьб, при строгании, конструкция реверсивного механизма должна обеспечить надежность его работы при большой частоте переключений, отсутствие

Рис. 2. Реверс с фрикционными муфтами.

перегрева, отсутствие ударных или чрезмерно больших динамических нагрузок, быстроту реверсирования.

При большой частоте реверсирования преимущественно применяются фрикционные муфты с тем или иным приводом переключения, электромагнитные фрикционные муфты.

Процесс реверсирования складывается из процесса торможения и разгона. Время разгона и торможения определяется на основе формул, приведенных в гл. IV первого раздела. На основе этих же формул определяются динамические нагрузки, возникающие в процессе реверсирования, на которых базируется расчет деталей механизма реверса. При использовании фрикционных муфт и большой частоте включения серьезное внимание должно быть уделено тепловому расчету.

Рис. 3. Механизмы реверса с коническими колесами.

В современных станках широко используется реверсирование электродвигателем; при этом необходимость в специальных механизмах реверса отпадает. Вместе с тем возникает возможность управления скоростью в процессе реверсирования, чем устраняется появление чрезмерных динамических нагрузок.

В тяжелых станках в процессе реверсирования затрачивается большая работа, что делает необходимым анализ потерь в процессе реверсирования.

Механизмы включения, выключения и реверсирования стремятся располагать на быстровращающихся валах кинематической цепи, так как при этом уменьшаются передаваемые крутящие моменты, а соответственно и размеры механизмов.

5. Блок-схемы приводов быстрых ходов

Приводы быстрых ходов сообщают быстрое движение рабочим органам, которые в процессе обработки детали совершают медленные рабочие ходы. Быстрое движение указанные рабочие органы получают при установочных перемещениях, при быстром отводе и подводе. При быстрых ходах быстрое вращение может получать часть кинематической цепи рабочих ходов либо для перемещения рабочего органа может быть использована независимая кинематическая цепь.

Быстрое вращение может быть заимствовано либо от одного из быстро-вращающихся валов кинематической цепи рабочего хода, либо от индивидуального электродвигателя.

Механизмы быстрых ходов с муфтами включений. Вращение передается от быстровращающегося вала через кинематическую цепь быстрых ходов, муфту включения. При быстрых ходах механизм изменения чисел оборотов и связанные с ним участки кинематической цепи выключаются муфтой. Применение данной схемы является целесообразным в тех случаях, когда размещение механизмов позволяет использовать короткую кинематическую цепь быстрых ходов, а привод рабочих ходов получает движение от индивидуального электродвигателя, реверсом которого осуществляется изменение направления движения при быстрых ходах. В качестве примера можно указать на привод быстрых ходов отечественных консольно-фрезерных станков 6Н82. 6Н12, 6Н83 и 6Н13. В других случаях более простое решение может быть получено при использовании индивидуальных двигателей в цепи быстрых ходов, что позволяет упростить кинематическую цепь и управление включением и реверсированием быстрых ходов.

При включении электродвигателя быстрых ходов цепь рабочих ходов отключается управляемой или обгонной муфтой. Данная схема позволяет разместить электродвигатель быстрых ходов в наиболее удобном месте, использовать короткую кинематическую цепь быстрых ходов и упростить Систему управления, особенно при выключении рабочей цепи с помощью самовыключающихся муфт обгона.

Механизмы быстрых ходов с дифференциалами и независимыми кинематическими цепями.

При рабочих ходах движение передается от механизма изменения величины подачи, конической шестерне дифференциала через червячную передачу, а при быстрых ходах — от электродвигателя конической шестерне дифференциала через коническую зубчатую передач. При рабочих ходах шестерня стоит неподвижно, а шестерня вращается. При этом сателлиты, сидящие на крестовом валике, перекатываются по неподвижной шестерне 6 и крестовый валик, связанный с кинематической цепью, осуществляющей перемещение рабочего органа, начинает вращаться.

При включении электродвигателя быстрых ходов вращение, получаемое крестовым валиком от шестерни 6, суммируется с вращением, получаемым от шестерни. В зависимости от направления вращения числа оборотов, получаемые от обоих

источников, либо складываются, либо вычитаются. Так как скорость вращения шестерни 3 мала, то она практически не сказывается на скорости быстрого хода. Подобная схема довольно широко используется в приводах стола ряда моделей продольнофрезерных станков; модификация подобной схемы с цилиндрическими шестернями в механизме дифференциала применяется в ряде моделей специальных расточных станков станкостроительного завода им. Я. М. Свердлова. При отсутствии в цепи быстрого или рабочего хода самотормозящихся передач в этих цепях должны быть предусмотрены тормозные устройства.

Рис. 4. Блок-схемы механизмов быстрых ходов.

Реклама:

Читать далее:

Механизмы ступенчатого изменения чисел оборотов

Статьи по теме:

Изменение – направление – вращение – ведомый вал

Изменение – направление – вращение – ведомый вал

Cтраница 1

Изменение направления вращения ведомого вала при неизменном направлении вращения ведущего вала называется реверсированием хода.  [1]

Для изменения направления вращения ведомого вала в гитаре устанавливают паразитную шестерню на дополнительной оси.  [3]

Для изменения направления вращения ведомых валов используют реверсивные механизмы.  [4]

Для изменения направления вращения ведомого вала ведущий и ведомый валы связываются двумя параллельными кинематическими цепями, из которых одна передает вращение ведомому валу в одном направлении, а другая – в другом. Включая либо одну, либо другую кинематическую цепь, изменяют направление вращения ведомого вала.  [5]

Механизм реверса предназначен для изменения направления вращения ведомого вала при неизменном направлении вращения ведущего вала.  [7]

Простые реверсивные механизмы служат для изменения направления вращения ведомого вала при неизменном направлении вращения ведущего. На практике применяются главным образом механизмы с цилиндрическими прямозубыми ( фиг.  [8]

В механизмах реверса с цилиндрическими колесами изменение направления вращения ведомого вала при включении различных кинематических цепей достигается тем, что в одну из кинематических цепей вводится паразитная шестерня.  [9]

Если перевести ролик на левую сторону диска, то можно получить изменение направления вращения ведомого вала – вариатор обладает свойством реверсивности.  [10]

Примером рядовой зубчатой передачи может служить трензель токарного станка, предназначенный для изменения направления вращения ведомого вала при неизменном направлении вращения ведущего вала.  [11]

Если перевести ролик на левую сторону диска, то можно получить также и изменение направления вращения ведомого вала – вариатор обладает свойством реверсивности.  [12]

Реверсивный механизм из цилиндрических зубчатых колес ( рис. 290, д) служит для изменения направления вращения ведомого вала относительно ведущего вала.  [13]

Если перевести каток А на левую сторону диска Б, то можно получить также и изменение направления вращения ведомого вала – это вается реверсивностью.  [14]

Если перевести каток А на левую сторону диска Б, то можно получить также и изменение направления вращения ведомого вала – это свойство называется реверсивностью.  [15]

Страницы:      1    2

Модуль 4. Реверсивные механизмы – Тема 4. Типовые механизмы металлообрабатывающих станков

Реверсивные механизмы предназначены для изменения направления вращательного и поступательного движения механизмов станка. На рис. 25, а показан трензель с цилиндрическими зубчатыми колесами. С помощью рукоятки осуществляется переключение из положения I в положение II, при этом паразитные зубчатые колеса входят в зацепление с колесом z1, и изменяется направление вращения ведомого вала, на котором сидит зубчатое колесо z2. На рис. 25, б показана схема реверсивного механизма с перемещающимися на шлицевом валу зубчатыми колесами. На рис. 25, в, г приведены схемы механизма, в которых реверсирование осуществляется с помощью двусторонней кулачковой муфты при перемещении рукоятки в положения А и Б. На рис. 25, д показана ременная реверсивная передача.

Блокировочные устройства предназначены для предотвращения одновременного включения двух движений, которые могут привести к поломке механизмов станка. На рис. 26 показана схема устройства, предназначенного для предохранения одновременного включения ходового валика и ходового винта. Механизм блокировки расположен в фартуке токарно-винторезного станка. На рисунке показано положение блокировочного механизма, когда ходовой винт 7 токарно-винторезного станка соединен с маточной гайкой б, при этом включена продольная подача суппорта.

Скользящее зубчатое колесо 3 будет находиться между колесами, посаженными на валу 1 и на валу 2. Как только осуществится поворот рукоятки 9, маточная гайка 6 с помощью диска 8 разомкнётся и освободит ходовой винт 7. Одновременно язычок 10 выходит из паза гайки 4. При повороте рукоятки 11 приводится во вращение винт 5, перемещается гайка 4, увлекая за собой зубчатое колесо 3, осуществляя соединение с одним из двух зубчатых колес. При соединении зубчатого колеса 3 с зубчатым колесом, посаженным на валу произойдет продольная подача суппорта, а при соединении с колесом, посаженным на валу 2, — поперечная подача. Как только гайка 4 переместится, повернуть рукоятку 9 невозможно, так как язычок 10 не попадет в паз гайки 4У а следовательно, диск 8 не провернется и маточная гайка не будет включена. Помимо описанной схемы, существуют и другие блокировочные устройства.

http://www.autowelding.ru/publ/1/metallorezhushhie_stanki/reversivnye_mekhanizmy_i_blokirovochnye_ustrojstva_stanka/14-1-0-295

Реверсивный механизм служит для изменения направления вращения барабанов грузовой и стреловой лебедок и поворотной части крана. Распределительный механизм распределяет крутящий момент между грузовой и стреловой лебедками и механизмом поворота, обеспечивая независимый раздельный привод всех механизмов или некоторых из них. Реверсивный и распределительный механизмы могут быть объединены в одном корпусе в реверсивно-распределитель-ный механизм.

Реверсивные механизмы – механизмы, позволяющие изменять направление движения на противоположное.

Реверсивные механизмы – механизмы, позволяющие изменять направление движения и а противоположное.

Реверсивный механизм, представляющий конструктивное решение схемы по фиг.

Реверсивный механизм, в котором реверсирование ведомого вала / / осуществляется поворотом рычага, включающего одно или два паразитных колеса. На фигуре показано положение трензеля при прямом и обратном ходе.

Реверсивные механизмы – механизмы, позволяющие изменять направление движения на противоположное.

Реверсивный механизм, применяемый в пишущих машинках.

Реверсивный механизм, в котором рамка 2, имеющая зубья и направляющий паз а-а, движется возвратно-поступательно от колеса 1, получающего вращение от вала 3 и пары зубчатых колес. Колесо плавно обкатывается по криволинейному участку, качаясь вокруг оси 3 на рычаге В. Схема механизма с качающейся кулисой.

Реверсивные механизмы служат для изменения направления вращательного и поступательного движения элементов станков.

Реверсивный механизм 3 представляет собой планетарный редуктор с остановленным водилом. Механизм состоит из ведущей венцовой шестерни внутреннего зацепления, соединенной неподвижно с выходной шестерней планетарного редуктора, двух сателлитов, неподвижно закрепленного водила и центральной шестерни, которая свободно вращается на шпинделе резьбонарезной машинки.

Реверсивный механизм с коническими шестернями показан на фиг. С ведущей шестерней / соединена коническая шестерня 2 и они вместе образуют блок, сидящий, так же как и коническая шестерня 3, на ведомом валу 4 свободно. Реверсивные механизмы.

Реверсивные механизмы служат для изменения направления вращательного и поступательного движения элементов станка.

Реверсивный механизм помимо ведущего полувала 3 ( или 50) состоит из конической передачи ( три, находящиеся в постоянном зацеплении одинаковые шестерни, – две крайние 34 и 49 и средняя 4) и конических муфт включения крайних шестерен. Принцип действия реверсивного механизма заключается в том, что направление вращения средней шестерни 4 вместе с валом 14 зависит от того, от какой из двух крайних шестерен 34 или 49 она будет получать вращение.Реверсивный механизм с цевочным зацеплением показан на фиг.

Реверсивный механизм изменяет направление вращения барабанов грузовой и стреловой лебедок и поворотной части крана. Распределительный механизм распределяет крутящий момент между грузовой и стреловой лебедками и механизмом поворота, обеспечивая независимый раздельный привод всех механизмов или некоторых из них. Реверсивные и распределительные механизмы применяют только на кранах с механическим приводом; на электрических и гидравлических кранах их функции выполняют электро – и гидродвигатели. Реверсивные механизмы как самостоятельные сборочные единицы трансмиссии используют только на кранах серии МКА для реверса грузовой лебедки и механизма поворота. На остальных кранах с механическим приводом реверсивный и распределительный механизм объединены в один корпус, составляя реверсивно-распределительный механизм. Реверсивно-распределительный механизм крана КС-2561К-1, установленный в центре поворотной рамы между грузовой лебедкой и механизмом поворота, состоит из реверсивного механизма I ( рис. 37), изменяющего направление вращения барабанов лебедок и поворотной части, и распределительного механизма II, передающего движение грузовой лебедке и механизму поворота или стреловой лебедке. Вал 13 реверса, установленный на двух шарикоподшипниках в корпусе 26, ведущий. На торцах ступиц шестерен 20 и 25 имеются кулачки. Между этими шестернями на шлицах установлена кулачковая муфта 23, которая может занимать три положения: нейтральное, крайнее верхнее и нижнее. Схема привода движения подачи токарного станка.| Схема реверсивного механизма токарного станка.

Реверсивный механизм предназначен для изменения направления вращения ходового винта или ходового валика, что обеспечивает перемещение суппорта с резцом справа налево или слева направо.

Реверсивный механизм и механизмы подачи строгальных станков ( эксцентрики, храповые зубчатые колеса, рейки, реечные зубчатые колеса и шестерни) следует ограждать. У поперечно-строгальных станков должно быть исправное ограждение задней зо-ны максимального выхода ползуна из станины, у продольно-строгальных станков – зоны выхода стола за габариты станины. Схема привода движения подачи токарного станка.| Схема реверсивного механизма токарного станка.

Реверсивный механизм предназначен для изменения направления вращения ходового винта или ходового валика, обеспечивая перемещение суппорта с резцом справа налево или слева направо.

Реверсивный механизм с коническими зубчатыми колесами ( рис. 262, д) сообщает одинаковое или противоположное направление вращения валу II при включении кулачковой муфты Б вправо или влево.

Реверсивный механизм с перестановкой роликов: 1 – коромысло; 2 – ролики; з – тяга; 4 – рычаг; 5 – штурвал реверса; 6-указательный сектор; 7-валик; 8 -червяк; 9 – зубчатый сектор; ю – кулачная шайба.

Реверсивный механизм выполнен так, что совершенно не требуется затраты времени на реверсирование между остановкой и пуском. Схема привода движения подачи токарного станка.| Схема реверсивного механизма токарного станка.

Реверсивный механизм предназначен для изменения направления вращения ходового винта или ходового валика, обеспечивая перемещение суппорта с резцом справа налево или слева направо.

Реверсивный механизм служит для изменения направления вращения барабанов лебедок и поворота крана. Эти механизмы на разных моделях кранов имеют различное конструктивное исполнение.

Реверсивные механизмы с цилиндрическими колесами должны иметь не менее трех валов, а при одном включении напрямую – не менее четырех валов; механизмы с коническими колесами должны иметь соответственно не менее двух или трех валов.

Реверсивные механизмы с переключением муфты и тормоза строятся на базе различных дифференциалов. Преимущественное применение имеет ме.Реверсивный механизм состоит из трех конических зубчатых колес и кулачковой муфты. Он служит для изменения направления вращения шпинделя изделия и управляется рукояткой 13 ( см. рис. 77), которая перемещает кулачковую муфту по шлицевому валу. При повороте этой рукоятки поворачивается валик 18, на который надет поводок, соединенный с муфтой конического реверса.

Реверсивный механизм станков 1262М и 1262П может быть установлен и обслуживает только две верхние позиции станков.

Реверсивный механизм служит для изменения направления вращения барабанов лебедок и вращения крана. Корпус реверсивного механизма объединен с корпусом распределительной коробки, которая служит для передачи крутящего момента барабанам лебедок и механизму вращения поворотной части крана.

Реверсивный механизм состоит из ведущего полого вала, смонтированного на двух шариковых подшипниках в корпусе. На валу на бронзовых втулках установлены две конические шестерни, находящиеся в постоянном зацеплении с конической шестерней, установленной на шпонке на валу распределительной коробки. Направление вращения шестерни и вала определяется положением кулачковой муфты, которая может входить в зацепление с шестерней. При этом вращение вала может быть либо в одну, либо в другую сторону. При среднем положении каретки вращение валу не передается. Кулачковая муфта перемещается вилкой, которая закреплена на валике, соединенном системой тяг с рычагом управления реверсом в кабине крановщика.

Реверсивный механизм из цилиндрических зубчатых колес ( рис. 290, д) служит для изменения направления вращения ведомого вала относительно ведущего вала.

Реверсивный механизм из конических зубчатых колес ( рис. 290, с) служит для изменения направления вращения вала / / при включении кулачковой муфты В вправо или влево.

Реверсивный механизм объединяет две кинематические цепи и представляет собой механизм одностороннего действия с реверсивным устройством, служащим для автоматического или ручного переключения на обратный ход. Типичным представителем такого механизма с автоматически действующим реверсивным устройством является роликовый самоблокирующийся дифференциал, улучшающий тяговую характеристику автомобиля, особенно на скользких участках дороги. Примером реверсивного механизма с ручным управлением является механизм бесступенчатой импульсивной передачи или механизмы монтажных ключей и других устройств. Механизмы одностороннего действия выполняются как храповыми, так и фрикционными. Что же касается механизмов двустороннего действия и реверсивных механизмов, то в подавляющем большинстве они бывают роликовыми. Схема фрикционного вариатора Светозарова.

Реверсивный механизм с промежуточным колесом ( рис. 24, а) при определенном направлении вращения ведущего вала / позволяет изменять направление вращения ведомого вала / / путем переключения блока колес 02 – 25 из положения А в положение В. Схемы реверсивных механизмов.

Реверсивные механизмы предназначены для изменения направления вращательного и поступательного движения механизмов станка.

Реверсивные механизмы с переключением муфты и тормоза строятся на базе различных дифференциалов.

Реверсивный механизм, служащий для изменения направления подачи.

Реверсивные механизмы с переключением посредством двух тормозов ( без муфт) наиболее удобны в управлении. Однако это удобство достигается за счет значительного усложнения системы передающих зубчатых колес; поэтому такие механизмы применяются на практике редко. Пример схемы механизма, управляемого двумя электромагнитными тормозами, показан на фиг. Схемы реверсивных механизмов.

Реверсивные механизмы применяются в системе главного движения и в системе подачи и служат для изменения направления движения.

Реверсивный механизм, механизмы подачи ( эксцентрики, храповики, рейки, реечные шестерни) строгальных станков должны быть ограждены.

Реверсивные механизмы, или реверсы, служат для изменения направления вращения шпинделя и изменения направления движения подачи. Реверсивные механизмы чаще всего бывают с цилиндрическими или коническими зубчатыми колесами.

Реверсивный механизм предназначен для изменения направления вращения ходового винта или ходового вала, что обеспечивает возвратно-поступательное перемещение суппорта с резцом.

Реверсивные механизмы ( трензели) разнообразны по своей конструкции. Применять цилиндрические зубчатые колеса с передвижными шестернями, где направление вращения изменяется благодаря наличию в цепи паразитной шестерни, просто по конструктивному оформлению. Для облегчения переключения применяют кулачковые или зубчатые муфты, что допустимо лишь при невысоких скоростях вращения валов.

Реверсивный механизм для перемены хода у продольно-строгальных станков должен быть огражден.

Реверсивные механизмы с одним эксцентриком, применяемые в пароходных машинах, называются кулисой Хакворта ( фиг.

Реверсивный механизм, в к-ром нет эксцентрика, был создан инженером Джой и долгое время употреблялся для паровозов; в настоящее время встречается лишь у пароходных машин.

Реверсивные механизмы с переключением муфты и тормоза строятся на базе различных дифференциалов.

Реверсивный механизм, механизмы подачи ( эксцентрики, храповики, рейки, реечные шестерни) строгальных станков должны быть ограждены.

Реверсивные механизмы с переключением посредством двух тормозов ( без муфт) наиболее удобны в управлении.

Реверсивный механизм обычно снабжается двумя фрикционными дисковыми муфтами и состоит из конических или цилиндрических шестерен. Управление производят одним рычагом, причем имеются три положения: нейтральное и включение правой или левой муфты. Универсальное приспособление для нарезки наружной и внутренних резьб на токарном станке.

Реверсивный механизм 3 представляет собой планетарный редуктор с закрепленным водилом. Механизм состоит из ведущей венцовой шестерни внутреннего зацепления, соединенной неподвижно с выходной шестерней планетарного редуктора, двух сателлитов, неподвижно закрепленного водила и центральной шестерни, которая свободно вращается на шпинделе резьбонарезной машинки. Корпус 2, с установленным в него редуктором, соединяется с рукояткой машинки накидной гайкой. На корпусе крепится боковая съемная рукоятка и кольцо для глушения шума и выпуска отработанного воздуха.
Страницы: 1 2 3 4

Реверсивные механизмы и блокировочные устройства станка

Рекомендуем приобрести: Установки для автоматической сварки продольных швов обечаек – в наличии на складе! Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность в эксплуатации. Сварочные экраны и защитные шторки – в наличии на складе! Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор. Доставка по всей России! Реверсивные механизмы предназначены для изменения направления вращательного и поступательного движения механизмов станка. На рис. 25, а показан трензель с цилиндрическими зубчатыми колесами. С помощью рукоятки осуществляется переключение из положения I в положение II, при этом паразитные зубчатые колеса входят в зацепление с колесом z1, и изменяется направление вращения ведомого вала, на котором сидит зубчатое колесо z2. На рис. 25, б показана схема реверсивного механизма с перемещающимися на шлицевом валу зубчатыми колесами. На рис. 25, в, г приведены схемы механизма, в которых реверсирование осуществляется с помощью двусторонней кулачковой муфты при перемещении рукоятки в положения А и Б. На рис. 25, д показана ременная реверсивная передача. Блокировочные устройства предназначены для предотвращения одновременного включения двух движений, которые могут привести к поломке механизмов станка. На рис. 26 показана схема устройства, предназначенного для предохранения одновременного включения ходового валика и ходового винта. Механизм блокировки расположен в фартуке токарно-винторезного станка. На рисунке показано положение блокировочного механизма, когда ходовой винт 7 токарно-винторезного станка соединен с маточной гайкой б, при этом включена продольная подача суппорта. Скользящее зубчатое колесо 3 будет находиться между колесами, посаженными на валу 1 и на валу 2. Как только осуществится поворот рукоятки 9, маточная гайка 6 с помощью диска 8 разомкнётся и освободит ходовой винт 7. Одновременно язычок 10 выходит из паза гайки 4. При повороте рукоятки 11 приводится во вращение винт 5, перемещается гайка 4, увлекая за собой зубчатое колесо 3, осуществляя соединение с одним из двух зубчатых колес. При соединении зубчатого колеса 3 с зубчатым колесом, посаженным на валу произойдет продольная подача суппорта, а при соединении с колесом, посаженным на валу 2, — поперечная подача. Как только гайка 4 переместится, повернуть рукоятку 9 невозможно, так как язычок 10 не попадет в паз гайки 4У а следовательно, диск 8 не провернется и маточная гайка не будет включена. Помимо описанной схемы, существуют и другие блокировочные устройства.

Типовые механизмы фрезерных станков » Ремонт Строительство Интерьер

В конструкциях современных фрезерных станков есть много общих типовых механизмов, служащих для изменения частоты вращения шпинделя и перемещения стола, изменения направления движений, блокировки и торможения. Ниже будут рассмотрены наиболее характерные и часто применяемые из них.

Механизмы коробок скоростей и подач. Для изменения частоты вращения шпинделя в коробках скоростей и величины минутных подач стола в коробках подач применяют механизмы с подвижными блоками, со сцепными муфтами и переборы.

Самым распространенным из них является зубчатый механизм с подвижным блоком из двух или трех зубчатых колес.

На рис. 106, а приведена схема зубчатого механизма с подвижным блоком из трех зубчатых колес z4, z5 и z6. Блок установлен подвижно на валу II вдоль его оси, колеса блока могут поочередно сцепляться с зубчатыми колесами z1, z2 и z3, неподвижно закрепленными на валу I, и, таким образом, сообщать ведомому валу II три различные частоты вращения, при неизменной частоте вращения ведущего вала I.

При постоянном модуле зацепления сумма зубьев сцепляемых колес должна быть постоянной.

Изменение частоты вращения вала II происходит потому, что, при каждом из трех положений блока в передачах движений участвуют зубчатые колеса с различными числами зубьев и передаточными отношениями.

По формуле (11) можно определить все три возможные частоты вращения ведомого вала II. Однако более наглядно возможные варианты зацепления зубчатых колес можно изобразить структурной формулой

в которой с левой стороны знака равенства указывается номер вала, частота вращения которого определяется. После знака равенства записывается частота вращения ведущего вала механизма, а расходящиеся линии показывают, сколько различных вариантов передаточных отношений можно от ведущего вала передать следующему валу. На горизонтальных линиях указываются числа зубьев колес, участвующих в передачах вращательного движения между двумя рассматриваемыми валами, и их передаточное отношение.

Зубчатый механизм (рис. 106, б), колеса которого z2 и z4 являются частями двусторонней кулачковой муфты, также предназначен для изменения передаточных отношений и частоты вращения ведомого вала. Колеса z2 и z4 свободно установлены на валу II. При перемещении муфты M влево передача на вал II будет осуществляться через пару z1-z2, вправо — через пару z3-z4. Ho так как передаточные отношения зубчатых колес не одинаковы, то при неизменной частоте вращения ведущего вала I ведомый вал II получает две частоты вращения.

В некоторых конструкциях фрезерных станков для уменьшения частоты вращения используют зубчатый механизм, называемый перебором. Он состоит из нескольких простых передач, причем числа зубьев ведущих колес всегда меньше чисел зубьев ведомых.

В коробках подач фрезерных станков используются переборы (рис. 106, в), на ведущем валу I которых неподвижно закреплено широкое зубчатое колесо z1. От него через колесо z2 блока на валу II и колесо z4 получает вращение вал III. Если переместить блок зубчатых колес z2 и z3 влево так, чтобы колесо z3 соединилось с колесом z5, а колесо z2 не вышло из зацепления с z1, то вращение валу III будет передаваться через колеса z1-z2 и z3-z5. Ho так как в последнем случае передаточное отношение передачи будет меньше, то, следовательно, вал III будет иметь меньшую частоту вращения.

Реверсивные механизмы. Изменение направления вращения или перемещения исполнительных органов (шпинделя, стола) в фрезерных станках осуществляется за счет реверсивных механизмов, которые могут быть механическими и электрическими.

Принцип действия реверсивного механизма с промежуточным или паразитным колесом показан на рис. 107, а. Передача вращения от ведущего вала I к ведомому валу II может осуществляться через колеса z1-z0-z2 или при перемещении блока Б вправо через z3—z4. В первом случае направления вращения ведущего и ведомого валов совпадают, а во втором они вращаются в противоположную сторону.

Реверсивный механизм с коническими колесами и кулачковой муфтой (рис. 107, б) применяется для изменения направления продольного перемещения стола. При передвижении кулачковой муфты M вправо или влево изменяется направление вращения зубчатого колеса z3 и ведомого вала II при неизменном направлении вращения ведущего вала I. В этом механизме передача движений осуществляется через зубчатые колеса z1-z3 или z2-z3.

Изменение направления вращения шпинделя всех типов фрезерных станков, а также перемещение стола в поперечном и вертикальном направлениях в станках второго и третьего размера осуществляются электрическим способом путем реверсирования электродвигателей главного движения и подачи.

Механизмы переключения частоты вращения шпинделя и минутных подач. В процессе работы на станке приходится часто менять частоту вращения фрезы и скорость перемещения стола. Это осуществляется за счет изменения положения подвижных блоков зубчатых колес при помощи самостоятельных механизмов переключения, расположенных в коробках скоростей и подач. По конструкции они могут быть различными (в зависимости от типов станков).

Блокировочные механизмы. Для предотвращения одновременного включения нескольких механизмов, совместная работа которых не предусмотрена, применяют блокировочные механизмы.

На рис. 108 показана схема блокировочного механизма, который препятствует одновременному включению поперечных механических и ручных подач во фрезерных станках 1-го размера. Для включения ручного перемещения стола необходимо маховичок 5 сдвинуть в направлении, указанном стрелкой. В этом случае кулачки на торце маховичка войдут во впадины полумуфты 4, закрепленной на поперечном ходовом винте 6. При этом стержень 3 не будет препятствовать перемещению маховичка 5, так как собачка 2 располагается во внутренней вытачке 7 муфты 1. Включение механической подачи производится перемещением муфты 1, внутренние скосы которой нажимают на собачку, поворачивают ее и толкают стержень 3 вправо, выводя маховичок ручного перемещения 5 из зацепления с полумуфтой 4.

Кроме механических блокировочных устройств, в современных конструкциях станков широкое применение получили электрические системы блокировки, которые не позволяют включить одновременно две подачи стола или переместить его при невключенном электродвигателе главного движения.

Тормозные устройства. Для сокращения времени на остановку шпинделя фрезерных станков после выключения электродвигателя главного движения применяют тормозные устройства. Торможение в станках может производиться механическим или электродинамическим способом. При механическом торможении используют тормозные ленты или фрикционные конические муфты.

Ленточный тормоз (рис. 109) состоит из металлической тормозной ленты 5, к внутренней стороне которой при помощи заклепок прикреплена накладка из материала, обладающего высоким коэффициентом трения. Лента размещена на шейке приводного шкива 1, а ее оба конца присоединены к двуплечему рычагу 3. Натяжение ленты осуществляется при помощи пружины 2.

Когда электродвигатель включен, ток поступает в катушку электромагнита 4. Сердечник магнита, соединенный с рычагом 3, втягивается в катушку, преодолевая сопротивление пружины, ослабляет натяжение ленты и не препятствует вращению шкива. Если электродвигатель выключен, пружина 2 поворачивает рычаг 3 в обратную сторону, натягивая ленту, а она, будучи прижатой к шкиву, тормозит его вращение.

При электродинамическом торможении в момент нажатия кнопки «стоп» в обмотку статора двигателя подается постоянный ток, создавая в статоре постоянное магнитное поле. Вследствие этого электродвигатель останавливается и автоматически отключается от электрической сети. Такой способ торможения ввиду своей простоты и надежности находит все более широкое применение.

Реверсивные механизмы

Реверсивные механизмы изменяют направление вращательного и поступательного движения в механизмах главного движения и движения подачи. На рис. 159 приведены схемы наиболее простых и часто применяемых в станках реверсивных механизмов. На рис. 159, а показана схема реверсивного механизма, называемого трензелем. На оси колеса z4 свободно качается рычаг 1, на котором установлены два постоянно сцепленных зубчатых колеса z2 и z3. Зубчатое колесо z3, кроме того, при всех положениях рычага 1 сцеплено с колесом z4. Поворачивая рукояткой 2 рычаг 1, можно ввести в зацепление с зубчатым колесом z1 колесо z3 или z2. В первом случае передача вращения с ведущего вала на ведомый будет происходить через одно паразитное зубчатое колесо z3, во втором случае – через два z1 и z3, т. е. ведомый вал с зубчатым колесом z4 будет вращаться в направлении, обратном первому.  Однако передаточные отношения в обоих случаях будут одинаковыми. Действительно, i1=z1/z3*z3/z4 = +z1/z4, i2= z1/z2* z2/z3* z3/z4= z1/z4. В среднем положении рычага механизм выключается. На рис. 159, б схематически изображен реверсивный механизм, составленный из цилиндрических зубчатых колес. Скользящий вдоль оси вала блок из двух зубчатых колес z1 и z3 может занимать одно из трех положений: в первом (левом на схеме) положении зубчатое колесо z2 сцеплено через паразитное зубчатое колесо z2‘ с зубчатым колесом z2, в среднем положении сцепление зубчатых колес не происходит – механизм выключен; в третьем положении сцеплены зубчатые колеса z3 и z4. Подобные реверсивные механизмы могут иметь передаточные отношения, одинаковые для левого и правого вращения, т. е.  z1/z2=z3/z4 или различные, например для получения ускоренного обратного хода. На рис. 159, в приведена схема реверсивного механизма с зубчатыми колесами, находящимися в постоянном зацеплении с переключаемыми муфтами. Зубчатые колеса z2 и z4 свободно сидят на валах. При переключении кулачковой муфты в левое положение движение с ведущего вала будет передаваться через передачу  z1/z2*z2/z3 а при переключении в правое положение – через передачу  z3/z4 с противоположным направлением вращения ведомого вала. На рис. 159, г, д показаны реверсивные механизмы, составленные из конических зубчатых колес. Реверсирование движения на рис. 159, г происходит за счет кулачковой муфты, а на рис. 159, д – осевым смещением гильзы с двумя коническими зубчатыми колесами при вводе в зацепление соответственно правого или левого конического колес. Направления вращения на рис. 159, г, д показаны стрелками.  Во многих станках изменение направления вращения обеспечивается реверсивным электродвигателем.

Советы по проектированию автоматизации: механизмы изменения направления

Механизм изменения направления – это механический компонент, который снимает ограничения, такие как расположение или размер конструкции механизма, при передаче сил от ведущего вала к ведомому валу. Другими словами, этот механизм изменяет направление сил или движения от ведущего вала, не передавая их как есть. В следующих двух томах мы изучим типичные примеры механизма изменения направления.

Механизм изменения направления с коленчатым рычагом

[Рис.1] представляет собой пример изменения направления движения между двумя звеньями в одной плоскости 90-градусного коленчатого рычага.

Показанный здесь коленчатый рычаг представляет собой деталь, состоящую из двух звеньев, соединенных под определенным углом в одной плоскости. На [Рис.1] вертикальное возвратно-поступательное движение ведущего вала (2) преобразовано в горизонтальное возвратно-поступательное движение ведомого вала (3).

[Инжир.2] иллюстрирует механизм изменения направления (кривошип), принятый для деталей автомобильных двигателей.

Меры предосторожности при проектировании механизма переключения направления с использованием звеньев и коленчатого рычага

В случае [Рис.1], силы от ведущего вала будут передаваться через штифт (4) на кривошип. Силы вращаются вокруг вала (5) и передаются на ведомый вал (3) через штифт (6). При проектировании этой конструкции необходимо учитывать следующие два момента:

a)	Выберите подходящие размеры посадки для диаметра штифта / отверстия и диаметра вала / отверстия для плавного перемещения
b)	Примите меры по устойчивости к истиранию

В таблице показано соотношение размеров среди диаметра штифта, диаметра вала и соответствующего отверстия для трех типов состояний движения.Все размеры основаны на «посадке с зазором».

Состояние движения	Степень посадки вала	Степень посадки отверстия
Точность	g5 (g6)	H6 (H7)
Нормальный	f6 ( f7)	H6 (H7)
Необработанный	d9	H8 (H9)

Посадка вала и отверстия

Когда оси вращения расположены в одной плоскости и расположены под углом 90 градусов или более друг к другу , вращение ведущего вала может передаваться на ведомый вал путем соединения двух осей с помощью винтовой пружины.(Подробности см. На рисунке ниже.)

Поскольку узел изменения направления, связанный с этой цилиндрической пружиной, может быть сконструирован с некоторой гибкостью, пока ось ведомого вала составляет 90 градусов или больше, он будет использоваться для механизмов, требующих регулировки сборки или сортировки по качеству продукции и т. Д.

[Рис.2] иллюстрирует примеры соединения ведомого вала для механизма, совместимого с различными моделями.

Поскольку для соединения компонента используется винтовая пружина, при разработке этого механизма необходимо учитывать следующие недостатки.

Недостатки (ограничение поворотного отклонения)

1. Когда угол (θ на рисунке 1) между двумя осями становится малым (менее 90 градусов), поворотная передача становится нестабильной.
2. Внедрение этого механизма в систему, включающую высокоскоростное вращение или изменяющуюся скорость вращения, приведет к снижению точности.
3. Винтовое направление винтовой пружины должно совпадать с направлением вращения вала.
4. Винтовая пружина может сломаться из-за усталости.

Примеры применения

1. Механизм регулировки поворота, совместимый с различными моделями
2. Передаточный механизм с небольшим крутящим моментом
3. Простой механизм регулировки в поворотной системе

Простые задачи легко спроектировать, но добавление таких спецификаций, как уменьшение веса и изменение направления, может быть затруднено . Мы надеемся, что эти советы дадут вам новое представление об автоматизации проектирования или вдохновят вас на создание следующего крупного проекта.Обязательно прочитайте другие наши статьи, посвященные дизайну, такие как уменьшение веса, линейно-вращательное движение и крупная автоматизация!

Обложка из CarThrottle

Знать о направлениях вращения и числе вращения шестерен

1. Функции редуктора

Вот список функций передач для конструкций механизмов. (Таблица 2-1)

Таблица 1-2 Функции редуктора

Характерные функции шестерен	Объяснение
Изменить направление вращающегося вала	(уже объяснено)
Преобразование вращательного движения в линейное движение	(уже объяснено)
Измените направление вращения (по часовой стрелке / против часовой стрелки)	См. Эту главу
Измените количество оборотов (увеличьте / уменьшите скорость)	См. Эту главу
Изменить усилие поворота (увеличить / уменьшить крутящий момент)

Вы можете изменить направление и количество оборотов входного и выходного валов, зацепив несколько шестерен.Позвольте мне объяснить это на примере часто используемых цилиндрических шестерен.

2. Определение направления вращения

Как правило, двигатель используется в качестве источника энергии при использовании зубчатых колес при проектировании механизмов изделий мехатроники. Направление вращения двигателя определяется вращением вала, если смотреть со стороны, выступающей наружу. (Рисунок 2-1)
Между прочим, вращение вправо обычно обозначается сокращенно как CW (по часовой стрелке), а вращение влево – как CCW (против часовой стрелки).

Рисунок 2-1: Определение направления вращения двигателя

Инженеры-механики должны передавать информацию о направлении вращения двигателя инженерам-электрикам и инженерам-разработчикам программного обеспечения.
В отличие от двигателей, направление вращения шестерен может быть определено по-разному в зависимости от направления взгляда. Следовательно, при отображении движения механизма с изображениями направления просмотра должны быть согласованными (рис. 2-2).

Рисунок 2-2: Определение направления вращения шестерен, если смотреть с заданного направления обзора

«CW и CCW – часто используемые слова при разработке продуктов мехатроники и, следовательно, их важно помнить!»

3. Передаточное число (отношение увеличения / уменьшения скорости)

Целью конструкции механизма с шестернями является получение необходимого числа оборотов путем совмещения нескольких шестерен.
Скорость вращения выходного вала уменьшена, увеличена или сделана такой же по сравнению с частотой вращения входного вала в зависимости от цели применения.
Крутящий момент становится меньше при увеличении скорости и становится больше при уменьшении. (Этот момент будет объяснен в следующей главе.) Следовательно, скорость небольшой выходной мощности двигателя уменьшается с помощью шестерен, чтобы в большинстве случаев получить больший крутящий момент. Многие мотор-редукторы используются в автомобильных деталях, бытовой технике и двигателях промышленных машин.
Мотор-редуктор – это электрическая часть, состоящая из небольшого двигателя и коробки передач, предназначенная для создания большего крутящего момента, а не для снижения скорости вращения двигателя. (Рисунок 2-3)

Рисунок 2-3: Механизм мотор-редуктора

4. Расчет передаточного числа одноступенчатой ​​зубчатой ​​передачи

Число оборотов шестерен полностью зависит от числа зубьев зацепляющих шестерен и передается рассчитанным образом.
Зубчатая передача, которая входит в зацепление в одной плоскости, называется «одноступенчатой ​​передачей», и применяются следующие формулы: (Рисунок 2-4)

Когда шестерня A вращается на число оборотов NA, число вращения передачи B NB замедляется до:

NB = （ZA / ZB） × NA

Когда шестерня B вращается с числом вращения NB, число вращения NA шестерни A увеличивает скорость.

NA = （ZB / ZA） × NB

Рисунок 2-4: Формулы передаточного числа одноступенчатой ​​передачи

Задача упражнения на передаточные числа (1)

Рассчитайте число оборотов и направление вращения ведомой шестерни (шестерня A). Символ
на рис. 2-5 обозначает ведущую шестерню.
* об / мин: оборот в минуту: количество оборотов в минуту. Кстати, оборот в секунду – это «об / с».

[Состояние]
Количество зубьев: ZA = 20, ZB = 40
Число оборотов ведущей шестерни: NB = 125 об / мин
Направление вращения ведущей шестерни: против часовой стрелки

[Ответ]
Число оборотов шестерни A
NA = （ZB / ZA） × NB = （40/20） × 125 = 250 об / мин
Направление вращения шестерни A: CW

Рисунок 2-5: Задача упражнения для передаточных чисел одноступенчатой ​​передачи (1)

Задача упражнения на передаточные числа (2)

Рассчитайте число оборотов и направление вращения ведомой шестерни (шестерня B).Символ
на рис. 2-6 обозначает ведущую шестерню.

[Состояние]
Количество зубьев: ZA = 17, ZB = 51
Число оборотов ведущей шестерни: NA = 1800 об / мин
Направление вращения ведущей шестерни: CCW

[Ответ]
Число оборотов шестерни B
NB = （ZA / ZB） × NA = （17/51） × 1800 = 600 об / мин
Направление вращения шестерни B: CW

Рисунок 2-6: Задача упражнения для передаточных чисел одноступенчатой ​​передачи (2)

Задача упражнения на передаточные числа (3)

Рассчитайте число оборотов и направление вращения ведомой шестерни (шестерня C).Символ
на рис. 2-7 обозначает ведущую шестерню.

[Состояние]
Число зубьев: ZA = 20, ZB = 30, ZC = 20
Число оборотов ведущей шестерни: NA = 90 об / мин
Направление вращения ведущей шестерни: CCW

[Ответ]
Число оборотов шестерни B:
NB = （ZA / ZB） × NA = （20/30） × 90 ≈ 60 об / мин
Направление вращения шестерни B: CW
NC = （ZB / ZC） × NB = （ 30/20） × 60 = 90 об / мин
Направление вращения шестерни C: против часовой стрелки

Рисунок 2-7: Задача упражнения для передаточного числа одноступенчатой ​​передачи (3)

Эти расчеты становятся все более громоздкими по мере увеличения числа передач.(Рисунок 2-8)

Рисунок 2-8: Расчет передаточного числа одноступенчатой ​​передачи

Без проблем!
Если несколько шестерен входят в зацепление в одноступенчатой ​​шестерне, число оборотов определяется количеством зубьев входной и выходной шестерен независимо от количества шестерен и зубьев в середине.
Следовательно, число оборотов шестерни E рассчитывается следующим образом:

NE = （ZA / ZE） × NA

«Расчет одноступенчатой ​​передачи выполняется легко, даже если количество зацепляющих шестерен увеличивается!»

5.Расчет передаточного числа многоступенчатой ​​зубчатой ​​передачи

Зубчатая передача, которая зацепляется более чем в одной плоскости, называется «многоступенчатой ​​передачей». (Рисунок 2-9)

Рисунок 2-9: Пример многоступенчатой ​​зубчатой ​​передачи (двухступенчатой)

В этом случае вам необходимо рассчитать передаточное число для каждой пары зацепления.

Задача упражнения на передаточные числа (4)

Рассчитайте число оборотов и направление вращения ведомой шестерни (шестерня D).Символ
на рис. 2-10 обозначает ведущую шестерню.

[Состояние]
Количество зубьев: ZA = 20, ZB = 40, ZC = 20, ZD = 30
Число оборотов ведущей шестерни: NA = 120 об / мин
Направление вращения ведущей шестерни: CCW

[Ответ]
Число оборотов шестерни B:
NB = （ZA / ZB） × NA = （20/40） × 120 = 60 об / мин
Направление вращения шестерни B: CW

NC = NB = 60 об / мин (на одном валу)
Направление вращения шестерни C: CW

ND = （ZC / ZD） × NC = （20/30） × 60 ≈ 40 об / мин
Направление вращения шестерни D: против часовой стрелки

Рисунок 2-10: Расчет передаточного числа многоступенчатой ​​зубчатой ​​передачи

По мере увеличения отношения уменьшения / увеличения скорости одна шестерня должна быть больше, и не будет много места, если вы используете одноступенчатую передачу.Следовательно, становится необходимым использовать многоступенчатые зубчатые передачи для эффективного использования пространства.

Мы обсуждали, что число оборотов шестерни рассчитывается из количества зубьев в этом разделе.

Далее мы объясним передачу крутящего момента, один из наиболее важных элементов при проектировании механизмов с зубчатыми колесами. (Продолжение следует…)

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ

Целью написания этой статьи было ознакомить читателей с элементарным уровнем зубчатой ​​техники.
Мы надеемся, что фактическое проектирование и производство зубчатых колес и механизмов, в которых используются зубчатые колеса, выполняются с достаточными техническими и специализированными соображениями и под полную ответственность пользователя.
Мы отказываемся от какой-либо ответственности и не будем компенсировать прямой или косвенный ущерб, причиненный механизмами, разработанными пользователями, которые прочитали эту статью.

Изменение направления потока мощности изменяет передачу энергии к патентам и заявкам на альтернативные пути (класс 74/810.1)

Номер публикации: 20080273923

Резюме: Конструкция телескопической штанги для линейного привода, расположенная в месте соединения телескопической штанги линейного привода, в основном включает в себя телескопическую штангу, втулку и соединительную крышку, при этом телескопическая штанга соединена с линейный передающий механизм, и в верхней части телескопической штанги расположена канавка для размещения, проходящая через телескопическую штангу; кроме того, втулка, расположенная в канавке для размещения, представляет собой полую трубку для размещения проходного соединительного элемента; наконец, колпачок представляет собой полый корпус крышки, на периферии которого расположено множество соответствующих выступающих гнезд, в каждом из которых выполнено сквозное отверстие, так что при установке колпачка на верх телескопической штанги он может зафиксируйте положение втулки, расположенной в канавке для размещения, тем временем, сделав сквозные отверстия точно соответствующими полому положению втулки, чтобы облегчить установку и надежное соединение соединительного элемента t

Тип: заявка

Подано: 3 мая 2007 г.

Дата публикации: 6 ноября 2008 г.

Изобретатель: Чиа-Юнг ВАН

Роторный двигатель АТФ-синтазы

F1 приводится в движение торсионно-асимметричным приводным валом

Stock, D., Гиббонс, К., Аречага, И., Лесли, А. Г. У. и Уокер, Дж. Э. Ротационный механизм АТФ-синтазы. Curr. Opin. Struct. Биол. 10. С. 672–679 (2000).

CAS Статья PubMed Google ученый

Йошида М., Мунеюки Э. и Хисабори Т. АТФ-синтаза – чудесный роторный двигатель клетки. Nature Rev. Mol. Cell Biol. 2, 669–677 (2001).

CAS Статья Google ученый

Junge, W., Зилафф, Х. и Энгельбрехт, С. Генерация крутящего момента и упругая передача энергии во вращающейся F0F1-АТФазе. Nature 459, 364–370 (2009).

CAS Статья ОБЪЯВЛЕНИЯ PubMed Google ученый

Нодзи, Х., Ясуда, Р., Йошида, М. и Киносита, К. Прямое наблюдение за вращением F1-АТФазы. Nature 386, 299–302 (1997).

CAS Статья ОБЪЯВЛЕНИЯ PubMed Google ученый

Ито, H.и другие. Механически управляемый синтез АТФ F1-АТФазой. Nature 427, 465–468 (2004).

CAS Статья ОБЪЯВЛЕНИЯ PubMed Google ученый

Хаусрат А. К., Грюбер Г., Мэтьюз Б. В. и Капальди Р. А. Структурные особенности субъединицы γ АТФазы F1 Escherichia coli, выявленные с помощью карты с разрешением 4,4 Å, полученной с помощью рентгеновской кристаллографии. Proc. Natl. Акад. Sci. USA 96, 3697–3702 (1999).

Артикул Google ученый

Зилафф, Х., Rennekamp, ​​H., Engelbrecht, S. & Junge, W. Функциональные положения остановки вращающейся F0F1-АТФазы коррелируют с кристаллическими структурами. Биофиз. J. 95, 4979–4987 (2008).

CAS Статья ОБЪЯВЛЕНИЯ PubMed PubMed Central Google ученый

Сан, С., Чандлер, Д., Диннер, А. и Остер, Г. Упругое накопление энергии в β-листах с приложением к F1-АТФазе. Евро. Биофиз. J. 32, 676–683 (2003).

CAS Статья PubMed Google ученый

Сток, Д., Лесли, А. Г. У. и Уокер, Дж. Э. Молекулярная архитектура роторного двигателя в АТФ-синтазе. Science 286, 1700–1705 (1999).

CAS Статья PubMed Google ученый

Abrahams, J. P., Leslie, A. G. W., Lutter, R. & Walker, J. Структура F1-АТФазы из митохондрий сердца крупного рогатого скота при разрешении 2,8 Å. Nature 370, 621–628 (1994).

CAS Статья ОБЪЯВЛЕНИЯ PubMed Google ученый

Элстон, Т., Ван Х. и Остер Г. Энергетическая трансдукция в АТФ-синтазе. Nature 391, 510–513 (1998).

CAS Статья ОБЪЯВЛЕНИЯ PubMed Google ученый

Имамура, Х. и др. Доказательства вращения V1-АТФазы. Proc. Natl. Акад. Sci USA 100, 2312–2315 (2003).

CAS Статья ОБЪЯВЛЕНИЯ PubMed Google ученый

Beyenbach, K. W. & Wieczorek, H.Н + АТФаза V-типа: молекулярная структура и функции, физиологические роли и регуляция. J. Exp. Биол. 209. С. 577–589 (2006).

CAS Статья PubMed Google ученый

Minagawa, Y. et al. Основные свойства вращательной динамики V1-АТФазы молекулярного мотора Enterococcus hirae. J. Biol. Chem. 288. С. 32700–32707 (2013).

CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

Томас Мейер1, К.Д., В. В. П. Д. Патрик Пользер 2. Строение роторного кольца Na + – АТФазы F-типа из ilyobacter tartaricus. Science 308, 659–662 (2005).

Бойер П. Д. АТФ-синтаза – великолепная молекулярная машина. Анну. Rev. Biochem. 66, 717–749 (1997).

CAS Статья PubMed Google ученый

Wang, H. & Oster, G. Преобразование энергии в двигателе F1 АТФ-синтазы. Nature 396, 279–282 (1998).

CAS Статья ОБЪЯВЛЕНИЯ PubMed Google ученый

Ван, Х. и Остер, Г. Трещотки, силовые удары и молекулярные двигатели. Прил. Phys. А 75, 315–323 (2002).

CAS Статья ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый

Гаспар П. и Герритсма Э. Стохастическая хемомеханика молекулярного двигателя F1-АТФазы. J. Theor. Биол. 247, 672–686 (2007).

CAS Статья PubMed Google ученый

Кавагути, К., Sasa, S. & Sagawa, T. Неравновесный транспорт без диссипации в F1-АТФазе и термодинамическая роль асимметричного аллостеризма. Биофиз. J. 106, 2450–2457 (2014).

CAS Статья ОБЪЯВЛЕНИЯ PubMed PubMed Central Google ученый

Ясуда, Р., Ноджи, Х., Киносита, К. и Йошида, М. F1-АТФаза – это высокоэффективный молекулярный двигатель, который вращается с дискретными шагами в 120 °. Cell 93, 1117–1124 (1998).

CAS Статья PubMed Google ученый

Киносита, К., Ясуда, Р., Нодзи, Х. и Адачи, К. Роторный молекулярный двигатель, который может работать с почти 100% -ным КПД. Филос. Пер. R. Soc. Лондон. В 355, 473–489 (2000).

CAS Статья Google ученый

Тоябе, С., Ватанабэ-Накаяма, Т., Окамото, Т., Кудо, С., Мунеюки, Э. Термодинамическая эффективность и механохимическое связывание F1-АТФазы. Proc. Natl. Акад. Sci. USA 108, 17951–17956 (2011).

CAS Статья ОБЪЯВЛЕНИЯ PubMed Google ученый

Окадзаки, К.-Я. И Хаммер, Г. Высвобождение фосфата связано с вращательным движением F1-АТФазы. Proc. Natl. Акад. Sci. USA 110, 16468–16473 (2013).

CAS Статья ОБЪЯВЛЕНИЯ PubMed Google ученый

Mekherjee, S. & Warshel, A. Рассмотрение роли γ-субъединицы во вращающемся химическом соединении и генерации крутящего момента F1-АТФазы. Proc. Natl. Акад. Sci. USA 112, 2746–2751 (2015).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

Рейманн, П.Броуновские моторы: шумный транспорт далеко от равновесия. Phys. Реп. 361, 57–265 (2002).

CAS Статья ОБЪЯВЛЕНИЯ MathSciNet МАТЕМАТИКА Google ученый

Parmeggiani, A., Jülicher, F., Ajdari, A. & J.Prost. Преобразование энергии изотермических трещоток. Phys. Ред. E 60, 2127–2140 (1999).

CAS Статья ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый

Тоябе, С.& Мунеюки, Э. Одномолекулярная термодинамика синтеза АТФ F1-АТФазой. New J. Phys. 17, 015008 (2015).

CAS Статья ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый

Хаяси, К., Уэно, Х., Иино, Р. и Нодзи, Х. Теорема о флуктуации применительно к F1-АТФазе. Phys. Rev. Lett. 104, 218103 (2010).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS PubMed Google ученый

Ватанабэ-Накаяма, Т.и другие. Влияние внешнего крутящего момента на АТФ-управляемое вращение F1-АТФазы. Biochem. Биофиз. Res. Comm. 366, 951–957 (2008).

CAS Статья PubMed Google ученый

Furuike, S. et al. Безосевая F1-АТФаза вращается в правильном направлении. Science 319, 955–958 (2008).

CAS Статья ОБЪЯВЛЕНИЯ PubMed Google ученый

Учихаси, Т., Иино, Р., Андо, Т. и Ноджи, Х. Высокоскоростная атомно-силовая микроскопия выявляет роторный катализ безроторной F1-АТФазы. Science 333, 755–758 (2011).

CAS Статья ОБЪЯВЛЕНИЯ PubMed Google ученый

Ясуда, Р., Ноджи, Х., Йошида, М., Киносита, К. и Ито, Х. Разрешение отдельных вращательных подшагов с помощью субмиллисекундного кинетического анализа F1-АТФазы. Nature 410, 898–904 (2001).

CAS Статья ОБЪЯВЛЕНИЯ PubMed Google ученый

Юлихер, Ф., Ajdari, A. & Prost, J. Моделирование молекулярных двигателей. Ред. Мод. Phys. 69, 1269–1281 (1997).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый

Sielaff, H. et al. Податливость домена и передача упругой энергии во вращающейся F0F1-АТФазе. Proc. Natl. Акад. Sci. USA 105, 17760–17765 (2008).

CAS Статья ОБЪЯВЛЕНИЯ PubMed Google ученый

Czub, J. & Grubmüller, H.Торсионная эластичность и энергетика F1-АТФазы. Proc. Natl. Акад. Sci. USA 108, 7408–7413 (2011).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ PubMed Google ученый

Сан, С. X., Ван, Х. и Остер, Г. Асимметрия в F1-АТФазы и ее значение для цикла вращения. Биофиз. J. 86, 1373–1384 (2004).

CAS Статья ОБЪЯВЛЕНИЯ PubMed PubMed Central Google ученый

Pänke, O., Черепанов, Д. А., Гумбиовски, К., Энгельбрехт, С. и Юнг, В. Вязкоупругая динамика актиновых филаментов, связанных с вращающейся f-АТФазой: профиль крутящего момента фермента. Биофиз. J. 81, 1220–1233 (2001).

Артикул PubMed PubMed Central Google ученый

Furuike, S. et al. Разрешение ступенчатого вращения в АТФ-синтазе thermus thermophilus с помощью зонда практически без сопротивления. Nature Comm. 6, 233 (1–9) (2011).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

Сакаки, ​​Н.и другие. Один вращающийся механизм для F1-АТФазы при изменении концентрации АТФ от миллимолярной до наномолярной. Биофиз. J. 88, 2047–2056 (2005).

CAS Статья ОБЪЯВЛЕНИЯ PubMed Google ученый

Бильярд Т. и др. Одномолекулярная характеристика ферментативных состояний в F1-АТФазе e-coli с высоким разрешением. Филос. Пер. R. Soc. Лондон. В 368, 20120023 (2013).

Артикул CAS Google ученый

Нойкирх, С., Goriely, A. & Hausrath, A.C. Хиральность спиральных катушек: упругость имеет значение. Phys. Rev. Lett. 100, 038105 (2008).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS PubMed Google ученый

Neukirch, S., Goriely, A. & Hausrath, A.C. Эластичные спиральные спирали действуют как энергетические буферы в АТФ-синтазе. Intl. J. Нелинейный мех. 43, 1064–1073 (2008).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый

Suezaki, Y.& Go, N. Колебания и механическая прочность α-спиралей полиглицина и поли (L-аланина). Биополимеры 15, 2137–2153 (1976).

CAS Статья PubMed Google ученый

Чоу, С. и Сан, С. X. Эластичность альфа-спиралей. J. Chem. Phys. 122, 244912 (2005).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS PubMed Google ученый

Ландау, Л.Д., Лифшиц, Э. М. Теория упругости, т. 7 из Курс теоретической физики (Pergamon Press, Oxford, 1970).

Эванс, К. Э., Нканса, М. А., Хатчинсон, И. Дж. И Роджерс, С. С. Проектирование молекулярных сетей. Nature 353, 124 (1991).

CAS Статья ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый

Lakes, R. S. Пенные конструкции с отрицательным коэффициентом Пуассона. Science 235, 1038 (1987).

CAS Статья ОБЪЯВЛЕНИЯ PubMed Google ученый

Альбертс, Б., Брей Д. и Льюис Дж. Эссенциальная клеточная биология (Garland Science, Нью-Йорк, 2013 г.), 4 изд.

Гаспари, З. и Нитрей, Л. Спиральные спирали как возможные модели эволюции структуры белка. Bio. Мол. Concepts 2, 199–210 (2011).

CAS Google ученый

Крик, Ф. Х. С. Упаковка α-спиралей: простые спиральные витки. Acta Crystallogr. 6. С. 689–697 (1953).

CAS Статья МАТЕМАТИКА Google ученый

Коэн, К.И Парри, Д.А.Д. α-спиральные спиральные спирали и пучки: как сконструировать α-спиральный белок. Proteins 7, 1–15 (1990).

CAS Статья PubMed Google ученый

Вольгемут, К. В. и Сан, С. X. Упругость α-спиральных витков. Phys. Rev. Lett. 97, 248101 (2006).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS PubMed Google ученый

Yogurtcua, O.Н., Вольгемут, К. В. и Сан, С. X. Механический отклик и конформационное усиление в α-спиральных спиральных катушках. Биофиз. J. 99, 3895–3904 (2010).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

Ямакава, Х. Спиральные червеобразные цепи в растворах полимеров (Springer, Heidelberg, 1997).

Хокинс Р. Дж. И Маклиш Т. Б. Динамическая аллостерия белков α-спиральных спиральных спиралей. J. R. Soc. Интерфейс 3, 125–138 (2006).

CAS Статья PubMed Google ученый

Liu, J. et al. Катушка с семью спиралями. Proc. Natl. Акад. Sci. USA 103, 15457–15462 (2006).

CAS Статья ОБЪЯВЛЕНИЯ PubMed Google ученый

Бланделл, Дж. Р., Терентьев, Э. М. Растяжение полугибких волокон и их сетей. Macromolecules 42, 5388–5394 (2009).

CAS Статья ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый

Нельсон П.Биологическая физика (В. Х. Фриман, Нью-Йорк, 2007).

Фейнман, Р. П., Лейтон, Р. Б. и Сэндс, М. Лекции Фейнмана по физике, т. 1 (Аддисон-Уэсли, 1963).

Beyenbach, K. W. & Wieczorek, H. Н + АТФаза V-типа: молекулярная структура и функция, физиологические роли и регуляция. J. Exp. Биол. 209. С. 577–589 (2006).

CAS Статья PubMed Google ученый

Мурата, Т., Ямато, И., Какинума, Ю., Лесли, А. Г. У. и Уокер, Дж. Э. Структура ротора Na + АТФазы V-типа из Enterococcus hirae. Science 308, 654–659 (2005).

CAS Статья ОБЪЯВЛЕНИЯ PubMed Google ученый

Новая трансмиссия для гибридного автомобиля

1. Введение

Двигатель внутреннего сгорания имеет определенную зависимость от выходной мощности, от частоты вращения вала и имеет оптимальные значения только в узком интервале, обычно при высоких оборотах.Компенсация этого недостатка происходит за счет использования коробки передач. Задача, решаемая трансмиссией, заключается в согласовании скорости вращения колеса с частотой вращения двигателя для обеспечения оптимальной работы двигателя в любом режиме движения, от самого старта до полного разгона. При этом необходимо обеспечить достаточный крутящий момент на колесах транспортного средства. Предлагаемые к рассмотрению устройства полностью решают эти проблемы. Они просты, а значит, надежны и дешевы. Кроме того, они не требуют регулировки и контроля в процессе эксплуатации; они настраиваются на режим автоматически.Такое устройство позволяет многократно расширять диапазон оптимальных режимов работы двигателя в несколько раз. Эта трансмиссия включает планетарный асимметричный дифференциал, установленный на приводной оси, вокруг которой они могут вращаться, имея один вход и два выхода [1]. Энергетический поток делится на две части. Одна часть с большим крутящим моментом и низкой скоростью подается на выходной вал. Вторая часть через силовую муфту скольжения соединяется с приводным валом и тянется за ним, заставляя весь механизм дифференциала вращаться вокруг своей оси.Если проскальзывания нет, весь механизм вращается вместе с валом, и передаточное число равно единице. Крутящий момент будет равен крутящему моменту двигателя. Если проскальзывание в муфте увеличивается, выходной вал дифференциала, соединенного с муфтой, замедляется, вращение дифференциала вокруг своей оси затем замедляется, и энергия двигателя в большей степени передается через шестерни дифференциала. Передаточное число увеличивается; крутящий момент на выходном валу также увеличивается.При передаточном числе элементов дифференциала до пятнадцати КПД не менее 0,95. Крутящий момент также увеличивается в пятнадцать раз. При изменении нагрузки на вал автоматически изменяется передаточное отношение и крутящий момент.

2. Работа прибора

Схема трансмиссии представлена ​​на рисунке 1. Вход дифференциала ― водило 7 планетарной передачи соединено с валом двигателя 1. Ротор

Рисунок 1.Схема трансмиссии. 1. Вал двигателя; 2. Ротор генератора; 3. Центральная передача; 4. Статор генератора; 5. Фрикционная муфта; 6. 8. Спутники; 7. Водило планетарной передачи; 9. Центральная шестерня; 10. Выходной вал первого дифференциала; 11. Диск фрикциона; 12. Диск фрикционной муфты, подключенный ко второму выходу дифференциала; 13. Корона; 14. Спутники; 15. Центральная шестерня; 16. Водило планетарной передачи; 17. Выходной вал; 18. Синхронизатор в сборе; 19. Электромотор; 20.Вал электромотора; 21. Водило планетарной передачи; 22. Спутники; 23. Индуктор электромагнитной муфты; 24. Центральная передача; 25. Якорь электромагнитной муфты; 26. Выходной вал электромотора; 27. Корона.

Генератор

2 также подключен к его входу 1. Один выход подключен к выходному валу первого дифференциала 10, а второй выход через центральную шестерню 3 связан со статором генератора 4, и статор может вращаться. Выходной вал первого дифференциала 10, а второй выходной вал, через центральную шестерню 3 соединен со статором генератора 4, и статор имеет возможность вращаться вокруг оси.Статор вместе с ротором образует электрическую машину двойного вращения. Второй выход первого дифференциала также соединен с управляемой фрикционной муфтой 5. Ответная часть этой муфты соединена с картером трансмиссии. Фрикционная муфта 5 имеет возможность блокировать второй вывод и статор генератора, соединяя его с корпусом. Вращение от двигателя передается на ротор генератора 2 и на водило дифференциала 7, затем через его элементы 8, 9 на ведомый вал 10, который вращается в том же направлении, что и вал двигателя, и на второй выход. дифференциала 3 соединен со статором генератора 4, который стремится поворачиваться в сторону, обратную направлению вращения ротора генератора.Если в цепи генератора между статором и ротором есть электрическая нагрузка, в результате взаимной индукции возникает сила, которая увлекает статор за ротором, частично блокируя дифференциал. Это заставляет его ускорять свое вращение вокруг своей оси, что приводит к уменьшению передаточного числа, состоящего из передачи движения через элементы дифференциала и вращения вокруг оси, что увеличивает скорость вращения ведомого вала. При необходимости второй выход дифференциала блокируется муфтой, соединяя его с корпусом, трансформируя дифференциал в редуктор.Статор генератора останавливается. Поскольку генератор представляет собой реверсивную электрическую машину, его можно использовать для запуска двигателя, а также для увеличения скорости разгона транспортного средства при пуске и в других случаях, а также для движения на электрической тяге.

3. Работа сцепного механизма

Второй дифференциал представляет собой механизм сцепления, который, кроме того, может увеличивать выходной крутящий момент во время разгона. Это позволяет значительно упростить передачу.Например, при разгоне, когда сцепление пробуксовывает, крутящий момент может быть увеличен в несколько раз, и первая передача не потребуется [2]. Вход дифференциала и два его выхода также концентрически расположены на одной оси. Один выход второго дифференциала соединен с венцом 13 и ведомым валом 17. Второй выход, центральная шестерня 15, соединен с диском управляемой фрикционной муфты 12. Ответный диск 11 которого соединен с приводом. ввод дифференциала.Муфта не соединяет приводной вал и ведомый напрямую, а только управляет работой дифференциала. Когда сцепление не проскальзывает, дифференциал полностью заблокирован, передаточное число равно единице, крутящий момент на выходе равен крутящему моменту на его входе. Когда муфта проскальзывает, больше энергии передается от водила 16 через шестерни 14 на корону 13, соединенную с выходным валом. Передаточное число и крутящий момент на выходном валу увеличиваются. Такой механизм сцепления можно установить в обычный, а не только в гибридный автомобиль.Это обеспечит многократное увеличение крутящего момента на колесе при трогании с места и разгоне, а также плавность (мягкость) работы механизма сцепления.

4. Подключение электродвигателей

Электрический ток, вырабатываемый генератором при управлении работой первого дифференциального механизма, подается потребителям, например, к электродвигателям, подключенным к колесам, не связанным с ведомым валом трансмиссии. Они связаны через устройство, состоящее из асимметричной планетарной дифференциальной передачи и подключенной к ней электромагнитной муфты скольжения.Механизм может располагаться в корпусе двигателя, в собственном корпусе или внутри колеса. Вал 20 двигателя соединен с входом дифференциала с его водилом 21 планетарной передачи и якорем электромагнитной муфты 25. Один выход дифференциала соединен с венцом 27, соединенным с выходным валом 26, а второй соединен с индуктором 23. Второй выход дифференциала имеет тенденцию вращаться в противоположном направлении относительно направления вращения двигателя и первого выхода дифференциала, но создает силу электромагнитной индукции между якорем и индуктором.Якорь тянет за собой индуктор и второй выход дифференциала с центральным колесом 24, частично блокирует дифференциал и снижает общее передаточное число, способствуя ускорению ведомого вала. С увеличением нагрузки на ведомый вал увеличивается взаимное скольжение ротора и индуктора, и вращение в основном передается через шестерни дифференциала, его вращение вокруг оси замедляется, передаточное число на ведомый вал увеличивается.Вращение вала уменьшается, а крутящий момент увеличивается. При постоянном крутящем моменте и частоте вращения ротора электродвигателя обороты ведомого вала и крутящий момент автоматически изменяются в широких пределах, в зависимости от требуемого значения крутящего момента. Их значения определяются параметрами дифференциала. При трогании с места передаточное число от электродвигателя к ведомому колесу максимальное. Крутящий момент также максимален и в несколько раз превышает крутящий момент двигателя.

5. Выводы

Этот метод автоматического преобразования передаточного числа и крутящего момента описан в статье автора [3] и обсуждается в [4].Все три основных элемента трансмиссии всегда работают в режиме автоматической регулировки и в оптимальном режиме. Такое соединение генератора и двигателя позволяет использовать широкий диапазон изменений положения и крутящего момента на выходе. Механизм сцепления передает через фрикционные диски не весь крутящий момент, а только его часть. Нагрузка на сцепление меньше, чем в обычной конструкции. Электродвигатели работают в оптимальном режиме с самого начала движения.Все три основных элемента трансмиссии всегда работают в режиме автоматической регулировки и в оптимальном режиме. Важное качество такой трансмиссии – ее простота. Изготовленные и исследованные образцы такой трансмиссии показали ее надежность и оптимальную работу во всех режимах.

Элементы трансмиссии демонстрируют заявленные качества. На рисунке 2 показан

.

Рисунок 2. Модель машины. 1. Мотор; 2. Генератор; 3. Сцепление.

одна из моделей, использовавшаяся для проверки свойств механизма.Здесь двигатель соединен с генератором, так что передаточное число должно быть равно шестнадцати. В сцеплении крутящий момент увеличен вдвое.

Механическая передача энергии | Инженерное проектирование продуктов

Что такое механическая передача энергии?

Механическая передача энергии – это передача энергии от места, где она генерируется, к месту, где она используется для выполнения работы с использованием простых машин, соединений и элементов механической передачи энергии.

Механическая передача энергии

Почти все машины имеют какую-либо передачу мощности и движения от входного источника.Обычно это электродвигатель или двигатель внутреннего сгорания, который обычно обеспечивает вращающий момент через комбинацию входного вала и муфты.

Зачем нужна механическая передача энергии?

Есть много способов выработки энергии, но иногда невозможно произвести энергию там, где она необходима, в правильной форме, направлении или величине. Следовательно, передача электрической и механической энергии жизненно важна для проектирования любой инженерной продукции. Эта статья посвящена исключительно механической передаче энергии и ее элементам, за исключением передачи электроэнергии.Механическая силовая передача и ее элементы используются по следующим причинам:

1. Выработанная мощность или энергия могут быть преобразованы в полезную форму
2. Физические ограничения ограничивают выработку электроэнергии в том месте, где она используется, следовательно, ее можно передавать от источника к месту, где она необходима
3. Может использоваться для изменения направления и величины, например скорости или крутящего момента.
4. Может использоваться для изменения типа энергии, например, вращательной на линейную и наоборот.

Элементы механической передачи энергии

В конструкциях технических изделий, таких как автоматические приводы, механизмы и т. Д., Передача энергии и ее элементы позволяют согласовать источник энергии с его рабочей средой и состоянием рабочих элементов.

Преимущества элементов передачи энергии

• Эффективная передача мощности
• Элементы помогают разделить и распределить источник энергии для запуска нескольких механизмов, таких как один двигатель, управляющий несколькими конвейерными лентами.
• Для изменения скорости вращения
• Обратное направление вращения двигателя
• Преобразует вращательное движение в поступательное возвратно-поступательное движение

Типы элементов механической передачи энергии

• Валы и муфты
• Винты силовые
• Шестерни и зубчатые передачи
• Тормоза и сцепления
• Ремни, канаты и шкивы
• Цепи и звездочки

Валы и муфты

Как обсуждалось ранее, валы и муфты являются неотъемлемой частью передачи энергии для современных инженерных конструкций, таких как машины.Поскольку валы трансмиссии широко используются практически во всех типах конструкции механического оборудования, конструкция имеет решающее значение для безопасности и длительного срока службы машин.

Валы

Подкомпоненты, такие как муфты, шестерни, шкивы, звездочки и т. Д., Устанавливаются на вал для передачи мощности или вращения через центральную часть компонента, называемую ступицей, вместе с удерживающими устройствами, такими как шпонки и шлицы. Соединение должно гарантировать, что соединение передает нагрузку, мощность и вращение без проскальзывания и в пределах требований к точности конструкции.

вал-конструкция

Типы соединений и компонентов, которые должны использоваться вдоль оси вала, продиктованы функциональными требованиями продукта и зависят от следующих факторов

– Величина крутящего момента
– Размер вала
– Скорость вращения
– Направление вращения

Муфты

Муфты, также известные как муфты валов, используются для соединения двух концов валов вместе для передачи углового вращения и крутящего момента. Основное требование к конструкции муфты и ее удерживающих устройств заключается в том, что номинальный крутящий момент должен передаваться без проскальзывания, преждевременного выхода из строя или, в некоторых случаях, он должен выдерживать перекос.

Жесткие и гибкие муфты

Механические муфты для передачи энергии обычно делятся на две большие категории

• Муфта жесткая
• Эластичная муфта

Жесткие муфты просты, легки в конструкции и сравнительно дешевы, хотя требуют точной центровки валов, тогда как гибкие муфты могут компенсировать перекос валов.

Винты силовые

Силовой винт, также известный как ходовой винт (или ходовой винт) и винт для перемещения, представляет собой винт, используемый в качестве элемента связи для передачи энергии в инженерном изделии, таком как машина, для преобразования вращательного движения в линейное движение.Большая площадь скользящего контакта между охватываемой и охватывающей частью резьбы винта обеспечивает большое механическое преимущество за счет малого угла клина.

Силовой винт

Силовые винты имеют множество применений, таких как линейные ходовые винты, суппорты машин, тиски, винтовые домкраты, механические механизмы управления прессом и т. Д. Наиболее распространенные устройства устроены так, что приводной винт вращается, а гайка трансформируется в линейное движение вдоль винтов. Но он также используется в противоположной ориентации, такой как винтовой домкрат, где гайка вращается, а винт движется линейно, чтобы поднять домкрат.

Они не используются для передачи большой мощности из-за больших потерь энергии на трение на резьбе винта, но используются в прерывистой передаче малой мощности, например, в позиционерах с низкой точностью.

Шестерни и зубчатые передачи

Зубчатые передачи – это несколько комплектов шестерен, передающих мощность. Зубчатая передача – это система механической передачи энергии, в которой шестерни установлены на валах, так что зубья сопряженных шестерен входят в зацепление и каждое перекатывается друг на друга по диаметру делительной окружности.

Шестерни и зубчатые передачи

Передаточное число и механическое преимущество сопряженных шестерен определяются соотношением диаметров делительной окружности.

Тормоза и сцепления

Теоретически тормоза и муфты почти неразличимы, хотя функционально муфты представляют собой муфты, которые используются для включения и отключения передаваемой мощности между двумя соединительными валами, вращающимися с разными скоростями на общей оси. Основная функция муфты – привести оба элемента к общей угловой скорости.

тормоза и сцепления

Тормоз работает аналогичным образом, за исключением того, что один из элементов является фиксированным, поэтому при срабатывании общая угловая скорость равна нулю.

Хотя тормоза и сцепления известны своим автомобильным применением, они также широко используются в лебедках, косилках, подъемниках, стиральных машинах, тракторах, мельницах, лифтах и ​​экскаваторах.

Сцепления

Механические муфты можно классифицировать и различать по-разному в зависимости от типа зацепления, принципа действия, типа срабатывания и метода работы

Вид задания	Принцип действия	Тип срабатывания	Метод работы
Муфты принудительного привода	Муфты замыкающие	Гидравлическое управление	Сухое сцепление
Муфты фрикционные	Муфты размыкающие	Пневматический	Мокрое сцепление
		Механический
		Муфты электромагнитные

Важные моменты

• Передаваемый крутящий момент
• Управляющая сила
• Потери энергии
• Повышение температуры

Тормоза

Как и сцепления, бывают механические, гидравлические, пневматические и электрические тормоза.

Его можно классифицировать по назначению:

• Блокировка тормозов, стопорные тормоза
• Тормоза регулирующие
• Динамометрические тормоза

Некоторые из распространенных типов тормозов:

• Тормоза колодочные
• Ленточная выпечка
• Тормоза дисковые
• Тормоза барабанные

Ремни, тросы и шкивы

Ремни и шкивы используются, когда расстояние между валами слишком велико для использования шестерен.

ремни, тросы и шкивы

Цепи и звездочки

Цепи

используются для низкоскоростных приложений, где расстояние между валами слишком велико для использования зубчатых передач, а ремни будут поддерживать крутящий момент, который необходимо передавать. Они также являются хорошим способом передачи энергии, когда требуются точные соотношения скоростей

цепи и звездочки

Совет по дизайну: звездочки с нечетным числом зубьев изнашиваются медленнее, чем звездочки с четным числом зубьев.

Приводы с регулируемой скоростью

| Принадлежности для частотно-регулируемого привода

Принцип работы

Внешне привод с регулируемой скоростью Zero-Max состоит из прочного герметичного литого корпуса, входного вала, выходного вала и регулятора скорости.Скорость выходного вала регулируется точно и легко с помощью рычага управления, который включает в себя удобный стопорный механизм или винтовой регулятор для поддержания скорости на желаемом уровне. Доступны модели приводов с регулируемой скоростью с выходом по часовой стрелке или против часовой стрелки, чтобы удовлетворить индивидуальные требования к управлению скоростью. Две модели привода с регулируемой скоростью оснащены реверсивным рычагом, который позволяет работать по часовой стрелке, нейтрали и против часовой стрелки.

Общий принцип работы приводов с регулируемой скоростью с нулевой максимальной скоростью обеспечивает плавную регулировку скорости за счет изменения расстояния, на которое четыре или более односторонних муфты вращают выходной вал при их последовательном движении вперед и назад.Количество ходов на муфту в минуту определяется входной скоростью. Поскольку одно вращение входного вала заставляет каждую муфту двигаться вперед и назад один раз, очевидно, что входная скорость будет определять количество ходов или толчков, которые муфты дают выходному валу в минуту.

Например, с четырьмя сцеплениями, работающими последовательно, и входной скоростью 1800 об / мин, выходной вал приводится в движение 7200 раз в минуту (1800 x 4) или 120 раз в секунду (7200 ÷ 60). Если входная скорость снижается до 900 об / мин, вал ускоряется только 3600 раз в минуту, а максимальная выходная скорость будет уменьшена вдвое.

На Рисунке 1 входная секция, состоящая из вала (A), эксцентриков (B) и шатунов (C), преобразует вращательное движение в поступательное. При нулевой настройке основные звенья (D) поворачиваются в точках (H) и (J), не перемещая муфты. При любой настройке, кроме нуля, муфты (E) переводят поступательное движение обратно во вращательное движение и приводят в движение выходной вал (F). Тяга управления (G) движется по дуге (K) при перемещении рычага управления. В любой точке дуги (K) создается другая выходная скорость, потому что направление хода шатуна изменяется с вертикального (положение нулевой скорости вращения на рис. 1) на горизонтальное (положение максимальной скорости на рис. 2), изменяя длину ходов. основные звенья подаются к обгонной муфте.

Характеристики привода с регулируемой скоростью

• Компактный и простой в обращении.
• Простота установки. Никакой специальной проводки или обучения.
• Простота эксплуатации с рычажным или винтовым управлением. Повторяемый
• Используйте приводы с регулируемой скоростью в любом месте машины. Принимает вход до 2000 об / мин. Идеальный вторичный контроллер.
• Обеспечивает постоянный крутящий момент во всем диапазоне скоростей.
• Понижение скорости 4: 1.Привод часто можно использовать без дополнительного снижения скорости.

Преимущества привода с регулируемой скоростью

• Позволяет изменять скорость медленно или быстро, маленькую или большую. Настройка скорости выполняется быстро и легко. Идеально подходит для танцовщиц / постоянного изменения скорости.
• Оставьте привод на одном уровне. Никакой ежедневной скоростной езды на велосипеде.
• Точное удержание скорости. Отсутствие периода износа / работа с постоянной скоростью.
Приводы с регулируемой скоростью
• Zero-Max принимают любой ввод.Это самый универсальный и экономичный вторичный привод в мире.
• Переходит на нулевой вывод. Идеально подходит для использования в качестве клатча.
• Простое обслуживание. Заводская смазка.
• Низкая стоимость и проверенный дизайн. Продано более 1000000 штук. Идеально подходит для пользователей и производителей оригинального оборудования.
• Герметичный корпус. Используйте в большинстве атмосфер. Возможна установка в любом положении.
• Универсальные варианты вала / управления / двигателя.
• Бесступенчатая регулировка.Диапазон скорости 0-400 об / мин с входом 1800 об / мин.

Подходящие компоненты

Для достижения желаемых рабочих характеристик Zero-Max предлагает следующие подходящие компоненты для приводов с регулируемой скоростью:

• Для приводов моделей E и JK доступен выбор редукторов и двигателей.
• Для приводов моделей Y, QX и ZX доступны переходники с фланцем C для подключения двигателей, поставляемых заказчиком, к выбранному приводу.
• Рычажное управление входит в стандартную комплектацию всех приводов с регулируемой скоростью.
  • Дополнительные элементы управления включают в себя: винтовой элемент, расширенный винтовой элемент, расширенный рычажный элемент управления, расширенный вал управления, а также рычаги управления с плоскими и просверленными отверстиями.
• Необходимо указать направление вращения выхода, которое не зависит от направления входа. Номера моделей, оканчивающиеся на «1», относятся к выходу против часовой стрелки, «2» – к выходу по часовой стрелке, а «3» – к обратимому.

Приложения

Приводы с регулируемой скоростью

Zero-Max используются в широком спектре машин.Они могут использоваться как первичный или вторичный привод и доступны с несколькими вариантами управления и вариантами расположения валов.

Применения для приводов с регулируемой скоростью включают: текстильное оборудование, такое как ткацкие станки; оборудование для пищевой промышленности, такое как прессы для гамбургеров; сельскохозяйственная техника, в том числе зерносушилки и приводы сеялки; печатные машины, использующие высокоскоростные листорезальные машины для штабелирования готовых листов; металлообрабатывающее оборудование; упаковочные системы, автоматизированные швейные системы, конвейерные и специализированные машины.

История привода с регулируемой скоростью

Zero-Max фактически началось, когда изобретатель Стерлинг Стейджберг разработал механический привод трансмиссии с регулируемой скоростью, используемый в автомобильных дворниках.