Учебное пособие Харьков 014 удк
Преобразователи движения
жүктеу/скачать 23,07 Mb. Pdf көрінісі
|
| 5.2 Преобразователи движения
Передача движения от двигателя к выходному звену мехат- ронного модуля может быть обеспечена с помощью различных преобразователей движения (передач), структура и конструктивные особенности которых зависят от типа двигателя, вида перемещения выходного звена и их расположения (компоновки). Преобразователи движения предназначены для преобразования одного вида движения в другое, согласования скоростей и вращаю- щих моментов двигателя и выходного звена. Для преобразования движения используют винтовые, реечные, цепные, тросовые пере- дачи, а также передачи зубчатым ремнем, мальтийские механизмы и др. Так как электродвигатели в основном высокооборотные, а рабо- чие скорости выходных звеньев мехатронных модулей сравнительно невелики, то для согласования скоростей используют понижающие передачи (редукторы): зубчатые цилиндрические и конические, червячные, планетарные и волновые. Тип преобразователя движения выбирают, исходя из сложности его конструкции, коэффициента полезного действия, люфта в передаче, габаритных размеров и мас- сы, свойств самоторможения, жесткости, удобства компоновки, тех- нологичности, долговечности, стоимости и т. п. Выбор преобразова- теля движения оказывает существенное влияние на характеристики мехатронного модуля. 5.2.1 Реечные передачи Реечная передача предназначена для преобразования враща- тельного движения шестерни в поступательное движение рейки и, наоборот, поступательного движения рейки во вращательное движе- ние шестерни. Основными звеньями реечной передачи являются шестерня и зубчатая рейка (рис. 5.2). 5.2.2 Планетарные передачи Планетарными называют передачи, содержащие зубчатые колеса, оси которых подвижны, как показано на рис. 5.3. Движение этих колес сходно с движением планет и поэтому их называют планетарными или сателлитами. 133 шестерня зубчатая рейка Рис. 5.2. Реечная передача Рис. 5.3. Планетарная передача Простейшая планетарная передача состоит из центрального солнечного зубчатого колеса с наружными зубьями, центрального корончатого зубчатого колеса с внутренними зубьями, сателлитов с внешними зубьями, которые входят в зацепление одновременно с солнечным и корончатым колесами, и водила, на котором располо- жены оси сателлитов (см. рис. 5.3). В современных мехатронных модулях планетарные зубчатые передачи находят широкое применение благодаря их компактности и малой массы, реализации больших передаточных отношений, малой 134 нагрузки на опоры, большого коэффициента полезного действия, высокой кинематической точности, жесткости и надежности. При проектировании планетарных зубчатых передач следует учитывать и их недостатки: конструктивную сложность, повышен- ные требования к точности изготовления и монтажа, снижение коэф- фициента полезного действия при увеличении передаточного отно- шения. В зависимости от порядка наложения связей на звенья плане- тарные передачи могут использоваться как для суммирования нес- кольких вращательных движений, так и для их разделения между несколькими ведомыми валами. 5.2.3 Волновые зубчатые передачи Работа волновой передачи основана на принципе преобразо- вания параметров движения вследствие волнового деформирования одного из звеньев механизма. Этот принцип впервые был предложен в 1944 году А.И. Москвитиным для фрикционной передачи с элект- ромагнитным генератором волн, а затем в 1969 г. В. Массером для зубчатой передачи с механическим генератором волн. С точки зрения кинематики она представляет собой планетарную передачу, у которой одно из колес выполнено в виде гибкого венца. Волновая зубчатая передача состоит из гибкого зубчатого коле- са с наружными зубьями, жесткого зубчатого колеса с внутренними зубьями и генератором волн (рис. 5.4). Рис. 5.4. Волновая зубчатая передача 135 Недостатками волновых передач являются: ограничение по частотам вращения ведущего вала генератора волн при больших диаметрах колес (во избежание высокой окружной скорости гене- ратора), мелкие модули зубьев колес, меньшая крутильная жесткость гибкого колеса сравнительно с обычной зубчатой передачи. Волновые передачи могут работать в качестве редуктора (КПД 80...90 %) и мультипликатора (КПД 60...70 %). В первом случае ведущим звеном является генератор волн, во втором – вал гибкого или жесткого колеса. жүктеу/скачать 23,07 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|