АНАЛИЗ СИЛОВОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КЛИНА
ШЕСТИУГОЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ В МЕХАНИЗМЕ СВОБОДНОГО ХОДА
В настоящей работе авторами рассматриваются условия работы клинового механизма
свободного хода (МСХ) в быстроходных механических передачах широкого назначения, в
том числе и импульсных бесступенчатых, в которых элементы МСХ подвергаются наибольшим нагрузкам. <...> Работа механизмов свободного хода состоит из четырех периодов: замыкания, замкнутого состояния (заклинивания), размыкания (расклинивания), и свободного хода. <...> (2)
здесь R – радиус наружной рабочей поверхности клина, h – высота проекции площадки контакта клина и обоймы на плоскость, перпендикулярную оси механизма, β – угол между линией, проходящей через геометрические центр вращения ведомой части и эксцентрика и линией, проходящей через геометрический центр ведомой части и геометрическим центром
пятна контакта клина с ведомой обоймой. <...> Сила трения между клином и ведомой обоймой с учетом (1) – (4):
Fтр = f·N = f·Fд·cosα = f·FM ·cosα ·cosβ = f·T·cosα /(R – h/2),
где f – коэффициент трения между материалами клина и ведомой обоймы. <...> Тогда сила, с которой клин воздействует на части ведомой обоймы в осевом направлении, будет равна
T cos β sin 2α
T sin 2α
F
.
= N sin α = F cos β cos α sin α =
=
M
раздв
2R
F
2( R − h / 2)
На основе изложенного можно сделать заключение, что геометрические параметры механизма имеют непосредственную связь с передаваемым крутящим моментом и средним радиусом взаимодействия клина и частей ведомой обоймы, это предполагает уменьшение габаритов и повышение нагрузочной способности по сравнению с известными конструкциями с
контактом по образующим цилиндра. <...> Также в конструкции клинового механизма свободного
хода большие внутренние силы замыкаются через кинематические пары, ряд которых должны нести функцию подшипников, что существенно ограничивает допустимые удельные давления, хотя передаваемая нагрузка, с учетом прочности клина, могла быть значительно
больше. <...> Включение <...>
Техника_и_технология_№5_2012.pdf
Техника
и
технология
,
№
5,
201
2
Машиностроение и машиноведение
Машиноведение,
системы приводов и детали машин
Попов А.В., кандидат технических наук,
доцент
Ханин Д.М.
(Волгоградский государственный технический
университет)
АНАЛИЗ СИЛОВОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КЛИНА
ШЕСТИУГОЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ В МЕХАНИЗМЕ СВОБОДНОГО ХОДА
В настоящей работе авторами рассматриваются условия работы клинового механизма
свободного хода (МСХ) в быстроходных механических передачах широкого назначения, в
том числе и импульсных бесступенчатых, в которых элементы МСХ подвергаются наибольшим
нагрузкам.
Работа механизмов свободного хода состоит из четырех периодов: замыкания, замкнутого
состояния (заклинивания), размыкания (расклинивания), и свободного хода. Наиболее
важным для проектирования являются первые два [1].
На рис. 1 представлена расчетная схема МСХ в заклиненном состоянии. Клин 1 контактирует
с ведомой обоймой 2. Крутящий момент T приложен по часовой стрелке к ведущей
части, состоящей из ведущего эксцентрика 3 и промежуточного кольца 4. Тогда сила FM,
прижимающая клин 1 и необходимая для передачи крутящего момента с ведущей части на
ведомое будет равна:
FM = T / RF,
(1)
Рис. 1. – Расчетная схема механизма
где RF – средний радиус контакта клина с ведомой обоймой.
RF = (R - h/2)·cosβ,
(2)
здесь R – радиус наружной рабочей поверхности клина, h – высота проекции площадки контакта
клина и обоймы на плоскость, перпендикулярную оси механизма, β – угол между линией,
проходящей через геометрические центр вращения ведомой части и эксцентрика и линией,
проходящей через геометрический центр ведомой части и геометрическим центром
пятна контакта клина с ведомой обоймой.
7
Стр.1