Файл: ЛАБОРАТОРНЫЕ работы по ДМ.doc

Контрольные вопросы

1. Что такое приведенный коэффициент трения метрической резьбы?

2. Может ли быть приведенный коэффициент трения в прямоугольной резьбе?

3. Изменится ли приведенный коэффициент трения, если изменится материал гайки или болта?

4. Зависит ли коэффициент трения в резьбе от шага резьбы?

5. Зависит ли коэффициент трения в резьбе от диаметра резьбы?

6. Зависит ли коэффициент трения в резьбе от материала стягиваемых поверхностей?

Лабораторная работа № 11

Дифференциальные и интегральные

винтовые передачи

Цель работы: определить поступательное перемещение гайки в зависимости от направления и шага резьбы винтовых пар, а также передаточное отношение передачи в зависимости от параметров резьб.

Задание: 1) проверить зависимость линейного перемещения гайки в дифференциальной винтовой передаче от угла поворота винта для двух винтов с различными параметрами резьб;

2) для интегральной передачи проверить зависимость линейного перемещения гайки от угла поворота винта.

Теоретическое введение

Винтовая резьбовая передача называется дифференциальной, если есть разность параметров двух резьб одного направления.

Интегральная винтовая передача устроена аналогично, но резьбовые участки винта имеют различные направления резьбы.

Дифференциальная винтовая передача позволяет получить малые линейные перемещения и скорости гайки при больших угловых перемещениях и скоростях винта.

При обратном преобразовании поступательного движения гайки во вращательное движение винта можно получить большие угловые перемещения и скорости винта.

Интегральная передача устроена аналогично дифференциальной передаче, но имеет противоположное направление резьб на обоих участках винта.

Дифференциальная винтовая передача состоит из винта 1, имеющего два участка с резьбой разных шагов (P₁ и P₂) одного направления. Гайки 2 и стойки 3 (рис. 11.1).

Рис. 11.1. Дифференциальная винтовая передача

При вращении винта 1 гайка 2 совершает поступательное движение, состоящее из переносного движения вместе с винтом и относительного по отношению к винту.

Полное поступательное перемещение S_сум гайки 2 относительно стойки 3 определяется как

где K – число заходов резьбы; φ – угол поворота винта; P₁ и P₂ – шаги резьб первого и второго винта.

В зависимости от соотношения шагов резьб возможны варианты:

– при Р₁ > Р₂ – направление перемещения гайки совпадает с направлением перемещения винта;

– при Р₁ = Р₂ – гайка неподвижна при вращении винта;

– при Р₁ < Р₂ – направление перемещения гайки противоположно по направлению перемещения винта.

Скорость перемещения гайки

где V₂ – угловая скорость винта.

Передаточное отношение

В случае преобразования поступательного движения гайки во вращательное движение винта угол поворота винта определяется из выражения

Передаточное отношение

Геометрические и кинематические параметры в интегральной передаче определяются из выражений:

– суммарное линейное перемещение гайки

мм;

– скорость перемещения гайки

м/с;

– передаточное отношение

1/м.

В случае преобразования поступательного движения во вращательное угол поворота винта равен:

– угловая скорость винта

– передаточное отношение

Оборудование

Лабораторная установка для определения параметров дифференциальной и интегральной резьбовой передачи приведена на рис. 11.1.

Винт 1 с двумя участками метрических резьб ввернут в стойку 3. На другой участок резьбы винта навернута гайка 2. От поворота она удерживается направляющей штангой 4, на которой нанесены риски через каждые 10 мм.

Винт интегральной винтовой передачи отличается от винта дифференциальной винтовой передачи направлением резьб. В дифференциальной винтовой передаче направления резьб на обоих участках винта одинаковая, в интегральной винтовой передаче на одном – левое, на другом – правое.

Порядок выполнения работы

Винт 1 за четырехгранный наконечник вручную повернуть так, чтобы стенка гайки 2 совместилась с одной из рисок на штанге 4. После этого поворачивать винт вручную до совмещения стенки гайки со следующей риской. Отметить число оборотов винта до момента совмещения стенки гайки со следующей риской. Результаты занести в таблицу 11.1. Аналогичные измерения следует провести в интегральной резьбовой передаче.

Результаты расчетов оформить в виде следующей таблицы.

Таблица 11.1

Вывод к лабораторной работе.

Контрольные вопросы

1. Чем дифференциальная винтовая передача отличается от простой винтовой передачи?

2. Чем дифференциальная винтовая передача отличается от интегральной?

3. В каком случае отсутствует осевое перемещение гайки в дифференциальной резьбовой передаче при повороте винта?

4. При каком типе резьбы дифференциальный резьбовой механизм будет обратимым, т.е. приложение осевого усилия к гайке будет вращать винт с дифференциальной резьбой?

5. При каком соотношении резьб в интегральной резьбовой передаче отсутствует осевое перемещение гайки при повороте винта?

6. Можно ли с помощью интегральной винтовой передачи достичь неподвижности гайки?

Список использованных источников

1. Бондалетов, В.П. Технические расчеты [текст]. Ч.1. Кинематический расчет привода. Выбор материалов зубчатых колес и червячной пары. Определение допускаемых напряжений: Методическое пособие по дисциплине «Детали машин и основы конструирования» / В.П. Бондалетов, С.Н. Козлова, С.В. Крылов, Л.В. Шенкман. – Ковров: ГОУ ВПО КГТА, 2004. – 84 с.

2. Иванов, М.Н. Детали машин [текст]: учеб. для студентов высш. техн. учеб. заведений / М.Н. Иванов. – 5-е изд., перераб. – М.: Высш. шк., 2001. – 383 с.

3. Кудрявцев, В.Н. Детали машин [текст]: учеб. для студентов высш. техн. учеб. заведений / В.Н. Кудрявцев. – М.: Машиностроение, 1980. – 464 с.

4. Чернавский, Д.В. Детали машин. Проектирование приводов технологического оборудования [текст]: учеб. пособие для студентов вузов / Д.В. Чернавский. – М.: машиностроение, 2003.

5. Анурьев, В.И. Справочник конструктора – машиностроителя [текст]: В 3 т. / В.И. Анурьев. – М.: Машиностроение, 2001.

6. Черменский, О.Н. Подшипники качения [текст]: справочник – каталог / О.Н. Черменский, Н.Н. Федотов. – М.: Машиностроение, 2003.

7. Панюхин, А.И. Лабораторные работы по деталям машин [текст]: методические указания / А.И. Панюхин, А.Н. Можегов. – Владимир, 1982. – 38 с.

8. Справочник по муфтам [текст] / под ред. В.С. Полякова. – Л.: Машиностроение, 1979.

9. Павлов, Б.И. Шариковые винтовые механизмы в приборостроении [текст] / Б.И. Павлов. – Л.: Машиностроение, 1968.

10. Дарков, А.В. Сопротивление материалов [текст] / А.В. Дарков, Г.С. Шпиро. – М.: Высш. шк., 1965.

11. Егоров, О.А. Механика и конструирование роботов [текст] / О.А. Егоров. – М.: Станкин, 1997.