Проектирование-зубчато—реечной-передачи

Проектирование зубчато – реечной передачи

250 руб.

Описание товара

Проектирование зубчато – реечных передач

     1 Назначение и область применения реечной передачи 

       Реечная передача (см. Рис. 1) может быть получена при бесконечном увеличении диаметра основной окружности зубчатого колеса, которое превращается в рейку, эвольвента в прямую, а эвольвентный зуб в трапецеидальный с прямолинейным рабочим профилем, нормальным к линии зацепления.

Рис. 1 Общий вид реечной передачи

            Основным назначением реечной передачи является преобразование вращательного движения в поступательное. По сравнению с передачей винт – гайка, которая также используется для преобразования вращательного движения в поступательное, она позволяет обеспечить более высокую скорость движения стола, или каретки, при значительной величине перемещения (10м и более) с высоким к.п.д. Реечная передача обладает и рядом недостатков, которые заключаются в отсутствии самоторможения и значительной погрешности привода при малых перемещениях, из – за наличия зазора в зацеплении, что требует введения в конструкцию передачи специальных устройств для выбора зазора при ее использовании в приводе станков с ЧПУ.

Рис. 2 Реечный привод для перемещения каретки на большое расстояние

               В машиностроении реечная зубчатая передача в качестве привода применяется:
– для перемещения на значительное расстояние с большой скоростью шпиндельной бабки портально – фрезерного станка (см. Рис. 2а), каретки автоматического     оборудования для изготовления деталей из фасонного проката (см. Рис. 2б)
– для перемещения кареток с инструментом в трубогибочных автоматах (см. Рис. 3а), в портальных сварочных автоматах и станках для плазменной и лазерной резки с ЧПУ (см. Рис. 3б), для перемещения суппорта в автоматических пильных центрах (см. Рис. 3в),
– для перемещения по трем координатам руки со схватом в портальных       манипуляторах (см. Рис. 3г),
– для поступательного перемещения зажимного элемента технологической оснастки (см. Рис. 36 – 41), в приводе поворотных столов (см. Рис 19), в рулевом управлении автомобиля (см. Рис. 45).

Рис 3 Примеры использования реечной передачи

               В рассмотренных примерах использования зубчато – реечной передачи в качестве привода поступательного движения, перемещаемым агрегатом были каретки, на которых размещался привод их перемещения. Вторым вариантом использования зубчато – реечной передачи является ее применение в качестве привода поступательного перемещение тяжелых крупногабаритных столов по направляющим станины, испытывающих в процессе движения на большое расстояние (10м и более) значительные технологические нагрузки, при этом, привод, включающий выходную шестерню неподвижно устанавливается на станине станка, а подвижная рейка крепится на поступательно движущемся столе.

Рис 4 Общий вид продольно – фрезерного станка и червяка червячно – реечного привода поступательного перемещения стола

           В этом случае используются не только ортогональные зубчато – реечные передачи, но и передачи с наклонной осью вращения ведущей шестерни к направлению движения рейки, а также червячно – реечные, гидростатические червячно – реечные и червячно – реечные передачи качения (см. раздел 9, 10). На Рис 4 показан общий вид продольно – фрезерного станка и червяк червячно – реечного привода поступательного перемещения его стола

2. Геометрические параметры ортогональной зубчато – реечной передачи.

Расчет геометрических параметров эвльвентного зубчатого колеса ортогональной зубчато – реечной передачи выполняется согласно ГОСТ16532 – 70. Расчет геометрических параметров зубчатой рейки выполняется согласно ГОСТ 13755-81.

Рис. 5 Геометрические параметры зубчатой рейки

          Модуль m зубчато – реечной передачи на данном этапе проектирования рассчитывается из условия прочности на изгиб и ведется по шестерне (см. Раздел 4), а основным исходным элементом для расчета является тяговое усилие, которое необходимо приложить к корпусной детали перемещаемого агрегата ( стола, суппорта, каретке), для обеспечения нормальной работы проектируемого технического объекта (см. радел 5). Число зубьев шестерни z устанавливается исходя из скорости перемещения агрегата, кинематики привода (общего передаточного отношения), и числа оборотов выбранного двигателя.

3. Допуски на геометрические параметры зубчатой рейки

         Допуски на геометрические параметры зубчатой рейки, как и степень ее точности, определяются ГОСТ 10242-81, который устанавливает 12 (1 – 12) классов точности. В зависимости от степени точности передачи стандарт предусматривает нормы кинематической точности, плавности работы и нормы контакта. Степень точности зубчатой рейки выбирается в зависимости от назначения передачи (силовая или кинематическая) и скорости вращения зубчатого колеса. Независимо от степени точности передачи боковой зазор между зубьями рассчитывается в зависимости от условий ее работы и накладываемых ограничений, а затем выбирается его наиболее близкая величина по ГОСТ 10242-81, который предусматривает шесть видов сопряжения зубьев: A, B, C, D, Е, Н. Выбор вида сопряжения реечной передачи, определяющего боковой зазор между зубьями колеса и рейки j, который должен обеспечить нормальные условия работы, осуществляется расчетным путем или на основании опыта проектирования передач аналогичного назначения.

       Боковой зазор в реечной передаче обеспечивается за счет уменьшения толщины зубьев колеса и рейки путем дополнительного смещения исходного контура или другими словами зуборезного инструмента при нарезании зубьев.

Рис 6 Чертеж зубчатой рейки.

             На размеры рейки, показанные на Рис 6 устанавливаются следующие требования по точности:
b, ширина рейки выполняется по h12,
h, высота рейки выполняется по h11,
d, допуск на диаметр ролика устанавливается согласно ГОСТ 2475 – 81,        неперпендикулярность привалочной плоскости рейки к базовой плоскости А устанавливается по 8 – 9 степени точности ГОСТ 24643 – 81,
L, длина нарезанной части рейки (справочный размер)
Для обеспечения нормальной работы зубчатых колес и рейки их рабочие и базовые поверхности должны быть выполнены с определенной шераховатостью. Требования к шераховатости поверхностей рейки установленные ГОСТ 2789-73 и ГОСТ 2.309-73, приведены в таблице 1.

                                                                                               Таблица 1

4. Прочностной расчет реечной передачи.

Прочностной расчет реечной передачи ведется по ведущей шестерни в соответствии с ГОСТ 21354-87.

5. Расчет привода поступательного перемещения
с зубчато – реечной передачей.

          В качестве примера для рассмотрения последовательности расчета используем привод каретки для подачи заготовки из углового проката по роликам подающего стола в рабочую зону технологического оборудования, поступательное перемещение которой осуществляется посредствам зубчато – реечной подачи. Конструктивная схема каретки с зубчато – реечным приводом показана на Рис 7.

Рис 7 Конструктивная схема поступательно перемещающейся каретки

      Она состоит из корпуса, установленного по-средствам роликов на цилиндрических направляющих рамы подающего стола, на котором закреплен приводной двигатель, понижающий редуктор, выходная шестерня которого зацепляется с неподвижно закрепленной на раме стола зубчатой рейкой. Кроме того, на корпусе каретки установлен механизм зажима, подаваемой по роликам подающего стола, исходной заготовки.
Для разработки конструкторской документации рассмотренного агрегата необходимо выполнить следующие расчеты:
– силовой расчет привода,
– расчет потребной мощности,
– кинематический расчет привода,
– прочностной расчет зубчатых передач, валов и подшипников привода
– геометрический расчет зубчатых колес.
В результате проведения силового расчета привода каретки определяется потребное усилие Q (см. Рис. 7), которое необходимо создать в зацеплении ведущей шестерни с рейкой, обеспечивающее перемещение каретки с исходной заготовки по роликам подающего стола с требуемой скоростью.

В данном разделе полной версии статьи приводятся формулы
для расчета потребного усилия Q.

       Прочностной расчет зубчатых передач понижающего редуктора выполняется в соответствии с ГОСТ21354 – 87. Прочностной расчет валов понижающего редуктора выполняется исходя из передаваемой мощности и делительного диаметра зубчатых колес. Опорные подшипники выходного вала привода предварительно выбираются исходя из действующих на них нагрузок ,величины которых рассчитываются при выполнении прочностного расчета вала, и рассчитанных на предыдущем этапе диаметров опорных цапф вала. После этого в соответствии с ГОСТ 18855 – 94 выполняется расчет долговечности выбранных подшипников, в результате которого возможно изменение типа и типоразмера подшипников. Расчет геометрических параметров зубчатых колес привода каретки выполняется в соответствии с ГОСТ 16532 – 70, а рейки в соответствии с рекомендациями раздела 2.

5. Материалы для изготовления зубчатого колеса и рейки

            Для изготовления зубчатого колеса и рейки используются различные конструкционные и лигированные стали, которые для повышения нагрузочной способности, как правило, упрочняются термическим и химико – термическими методами. При этом необходимо помнить основное правило выбора материала и назначения термообработки зубчатого колеса и рейки работающих в паре, согласно которого твердость боковой поверхности зубьев шестерни должна быть на 30-50 ед HB или на 3-5ед HRC больше, чем у рейки, что обеспечивает их хорошую приработку, позволяющую получить требуемое пятно контакта в передаче.

       Для изготовления зубчатого колеса и рейки, которые работают в условиях невысоких нагрузок и скоростей применяются качественные углеродистые стали: Сталь 35, 45, 50, стали с повышенным содержанием марганца: Сталь 40Г2, 50Г и низколигированные стали типа: 40Х, 40ХН, 40ХНТ, 35ХГС.

В данном разделе статьи приводятся рекомендации по назначению твердости боковой поверхности зубьев и методы термической обработки зубчатых колес для ее получения

6. Технология изготовления зубчатых реек.

            В машиностроении изготавливаются незакаливаемые рейки 8 – 9 степени точности и объемно закаливаемые и цементуемые рейки 5 – 7 степени точности по ГОСТ 10242 – 81, длиной до 800 мм.

       В данном разделе полной версии статьи приводится последовательность изготовления обеих типов реек

7. Сборка зубчато – реечной передачи

        Работоспособность реечной передачи в значительной степени зависит от взаимного расположения боковых поверхностей зубьев колеса и зубчатой рейки, которое определяется двумя показателями: боковым зазором и пятном контакта, обеспечиваемыми при сборке и зависящими от точности как зубчатого колеса и рейки, так и деталей входящих в привод (корпус, валы, подшипники). Боковой зазор jn между зубьями колеса и зубчатой рейки определяемый по формуле, приведенной в разделе 3 для точных передач уточняется при расчете размерных цепей А и В, при этом предельное отклонение монтажного расстояния fa заменяется на AΔ, допуск непаралельности осей fx заменяется на ВΔ, допуск на перекос осей fy заменяется на тΔ (см. Рис. 8).

Рис 8 Размерные цепи определяющие собираемость
реечной передачи.

В данном разделе статьи подробно рассматриваются звенья размерных цепей определяющие выходные параметры зубчато – реечной передачи

      8. Основные конструктивные элементы реечной передачи

Реечная передача содержит следующие конструктивные элементы:
– рейку, закрепленную на станине или на каретке (в зависимости от того, что перемещается: рейка вместе со столом, приводимая шестерней, или шестерня перекатывающаяся по рейке вместе с кареткой ),
– шестерню, установленную на валу двигателя, или закрепленную на валу который на подшипниках расположен в расточке каретки, или корпуса понижающего редуктора, закрепленного на станине,
– возвратно – поступательно перемещающийся посредствам направляющих скольжения или качения стол, или каретка,
– устройства для выбора бокового зазора в передаче.

8.1 Конструкция зубчатой рейки

В машиностроении обычно используются два типа реек, рейки прямоугольного сечения и рейки круглого сечения, при этом рейка первого типа используется в приводе столов и кареток , поэтому неподвижно крепится к станине или раме (см. Рис. 9а), а рейка второго типа используется в механизмах преобразования поступательного движения во вращательное (например в пневматических и гидравлических поворотниках) и поэтому располагается в цилиндрических направляющих с возможностью осевого перемещения (см. Рис. 9б)

Рис. 9 Типы конструктивного исполнения рейки

         В отдельных случаях рейка может изготавливаться с двухсторонней нарезкой, либо с дополнительными направляющими поверхностями, а также иметь дополнительные конструктивные элементы, но при проектировании реечной передачи усложнения формы рейки желательно избегать, поскольку это существенным образом увеличивает трудоемкость ее изготовления. При создании беззазорной реечной передачи, например в приводе станков с ЧПУ, в конструкцию рейки может включаться устройство для выбора бокового зазора в передаче.

В данном разделе полной версии статьи приведено 5 примеров
конструктивного исполнения зубчатой рейки (см. Рис. в таб.)

8.2 Конструкция шестерни сопряженной с рейкой

Шестерня, сопряженная с рейкой, как правило, имеет традиционную конструкцию, реечные передачи в этой части отличаются только местом расположения шестерни на приводном валу. В приводах кареток шестерни располагаются консольно, либо на валу двигателя (см. Рис. 13а), или на выходном валу понижающей передачи (см. Рис. 13б), при этом, обычно, подшипник большего типоразмера устанавливается в ближайшей к шестерне опоре вала, а промежуточное зубчатое колесо может быть выполнено за одно целое с шестерней в виде зубчатого блока. В приводах столов и поворотных механизмах с подвижной рейкой шестерня, чаще всего, располагается между подшипниковыми опорами приводного вала .

Рис 13 Варианты консольного расположения шестерен реечной передачи в приводе каретки

В данном разделе полной версии статьи приведено 8 примеров
конструктивного исполнения конструкции
зубчато – реечной передачи (см. Рис. в таб.)

          

9. Зубчато – реечная передача с наклонной осью вращения
ведущей шестерни к направлению движения рейки.

          Основным недостатком ортогональной зубчато – реечной передачи, является низкая редукция, что требует введения в состав привода поступательно перемещаемого агрегата дополнительного редуктора с большим передаточным отношением, и невысокая нагрузочная способность, делающая невозможным ее применение в приводе тяжело нагруженного оборудования с большим перемещением стола. Поэтому на определенном этане развития машиностроения на смену ортогональной зубчато – реечной передаче пришла зубчато – реечная передача с наклонным осью вращения ведущей шестерни к направлению движения рейки, обладающая, прежде всего, повышенной нагрузочной способностью.

Рис. 20. Зубчато – реечная передача с наклонной осью вращения ведущей шестерни к направлению движения рейки

            В этой передачи ось вращения ведущей шестерни и направление движения рейки располагаются под углом приблизительно равным β= 45 град, поэтому шестерню можно считать многозаходным червяком углом наклона винтовой линии которого равен γ = 45 град
На Рис 20 показана конструкция привода поперечно – строгального станка с зубчато – реечной передаче пришла зубчато – реечная передача с наклонным по отношению к рейке приводом с косозубой шестерней. Он содержит приводной электродвигатель 1, соединенный посредствам муфты 2 с ведущим валом понижающего редуктора 3, выходной вал которого посредствам муфты 4 соединен с валом 6, одна цапфа которого установлена в подшипнике 5, а вторая посредствам карданной муфты 7 соединена с валом косозубой шестерни 9 установленной на подшипниках качения в корпусе 8 закрепленным на станине 14, при этом шестерня 9 зацепляется с рейкой 10, закрепленной на столе 11, который на направляющих 12 и 13 установлен в ответных направляющих станины 14. Основными недостатками данной передачи является низкая крутильная жесткость вала соединяющего шестерню с редуктором, и значительные осевые нагрузки на подшипники ведущей шестерни и поперечные нагрузки на направляющие стола и станины, вызываемые значительным наклоном зубьев шестерни и рейки.

10. Червячно – реечная передача.

Червячно – реечная передача (см. Рис.21б) в отличие от зубчато – реечной передачи (см. Рис. 21а) состоит из ведущего червяка являющегося коротким ходовым винтом с трапецеидальным профилем и червячной рейки являющейся неполнообхватной гайкой, при этом для снижения распорных сил в зацеплении применяют уменьшенную величину угла профиля резьбы ( вместо 30 град для стандартной трапецеидальной резьбы – =15 град)

Рис 21 Схемы зубчато – реечной и червячно – реечной передач

           Основным преимуществом червячно – реечной передачи является увеличенная редукция по сравнению с зубчато – реечной передачей. Так, например, при повороте ведущей шестерни зубчато реечной передачи на угол 360 град перемещение рейки составит : L = πmz ( где: m, z – модуль и число зубьев шестерни), а при повороте червяка червячно – реечной передачи перемещение рейки составит: L = πm (где m – модуль червячной передачи). Таком образом, редукция червячно – реечной передачи в z раз больше чем у зубчато – реечной (например, при числе зубьев ведущей шестерни z = 15 соответственно в 15раз больше). Кроме того червячно – реечная передача за счет многопарности зацепления обладает гораздо – большей нагрузочной способностью

Рис 23 Конструкция червяно – реечной передачи с устройством для выбора бокового зазора, содержащим дополнительный червяк

           На Рис 23 показана конструкция червяно – реечной передачи с устройством для выбора бокового зазора основанная на этом приеме. Она содержит ведущую вал – шестерню вал 1, который на роликовых подшипниках 2 и упорных шарикоодшипниках 4 поджатых гайкой 5 установлен в наклонной расточке корпуса 3 и своим коническим зубчатым венцом 6 , зацепляется с конической шестерней 7 закрепленной посредствам шлицевого соединения на валу 8, установленным в горизонтальной расточке корпуса 3 на роликоподшипниках 9, 10 и упорных шарикоподшипниках 11, 12 поджатых в соевом на-правлении гайкой 13. Также на валу 8 посредствам шлицевых соединений закреплены основной 14 и дополнительный 15 червяки зацепляющиеся с рейкой, закрепленной на столе станка (рейка на Рис 19 не показана), а между ними установлен плунжерный гидроцилиндр 16, с плунжером 17 расположенным в его рабочей полости 18. Для регулировки бокового зазора в зацеплении конической шестерни 7 и зубчатого венца 6 ведущего вала – шестерни 1 между упорным шарикоподшипником 12 и торцем конической шестерни 7 установлено разрезное регулировочное кольцо 22.
Выбор зазора в червячно – реечной передаче осуществляется следующим образом. Масло из системы под давлением подается в рабочую полость 18 гидроцилиндра 16, в результате чего, корпус гидроцилиндра 16 вместе с основным червяком 14 смещается вправо, а плунжер 14 вместе с дополнительным червяком 15 смещается влево, выбирая таким образом боковой зазор между противоположными поверхностями зубьев обоих червяков и рейки. При этом смещение обоих червяков происходит за счет их движения по соответствующим щлицевым поверхностям вала 8.

В данном разделе статьи приводится 9 примеров конструктивного исполнения зубчато – реечной передачи с повышенной нагрузочной способностью и увеличенным КПД (см. Рис. в таб.)

11. Примеры использования зубчато – реечной передачи для преобразования
вращательного движения в поступательное и наоборот

         Наравне с кривошипно – шатунным механизмом зубчато – реечная передача являются основными устройствами для преобразования возврвтно – поступательного движения во вращательное и наоборот. Но если кривошипно – шатунный механизм в основном используется в двигателях внутреннего сгорания, то зубчато – реечная передача используется для преобразования движения практически во всех областях техники, прежде всего благодаря своей компактности, простоте и технологичности. Рассмотрим примеры использования зубчато – реечной передачи для преобразования движения.

Рис 31 Конструкция механизма с промежуточной кареткой преобразующего вращательное движение в возвратно поступательное.

             На Рис 31 показана конструкция механизма с промежуточной кареткой преобразующего вращательное движение в возвратно поступательное. Он содержит корпуса 1коробчатой формы, в расточке которого на роликовых подшипниках 4 и 5 установлен ведущий вал 2 с закрепленной на нем посредствам шпоночного соединения шестерней 3, обойму 6 с жестко закрепленными на ней направляющими 7, которые имеют возможность вертикального перемещения по роликам 8, шарнирно закрепленных в корпусе 1. В обойме 6 перпендикулярно направляющим 7 выполнены две дорожки, по которым имеет возможность перемещения на роликах 10 каретка 9, внутри которой выполнен замкнутый овальный паз 11 по периметру которого нарезаны зубья, таким образом, что образуют четыре участка, два прямолинейных и два полукруглых, которые замкнуты в единый профиль зубчатой рейки. Зубья замкнутого овального паза 11 находятся в постоянном зацеплении с ведущей шестерней 3.

         Работает механизм следующим образом. При вращении ведущего вала 2, закрепленная на нем шестерня 3 за счет зацепления с зубьями замкнутой рейки 3 приводит в движение каретку 9, направление которого зависит от того с каким участком рейки 3 (прямолинейным или полукруглым) взаимодействует шестерня 3. При нахождении каретки 6 в положении показанном на Рис. 31, и вращении шестерни 3 по часовой стрелке каретка 6 совершает плоско – параллельное движение, перемещаясь вверх и вправо. При переходе шестерни 3 на правый прямолинейный участок рейки 11 каретка 6 начинает двигаться только вертикально, а при переходе шестерни 3 на нижний полукруглый участок каретка снова начинает совершать плоско – параллельное движение, перемещаясь вверх и влево. Все это время вертикальное движение каретки передается корпусу 1 механизма, который перемещается вверх, а горизонтальное движение каретки при зацеплении шестерни с верхним и нижнем полукруглыми участками рейки 11 корпусу 1 не передается, поскольку каретка 9 скользит по пазам корпуса на роликах 10. Далее шестерня 3, последовательно зацепляясь с нижним полукруглым, левым прямолинейным и верхним полукруглыми участками рейки 11, заставляет каретку перемешаться плоско – параллельно на первом и третьем участках рейки 11и поступательно вниз на втором участке, что приводит к перемещению корпуса 1 вниз и возврату в исходное положение.

В данном разделе полной версии статьи приведено 5 примеров конструктивного исполнения устройств, в которых зубчато – реечная передача используется для преобразования поступательного движения во вращательное (см.Рис. в таб.)

12. Примеры использования зубчато – реечной передачи в приводе
технологической оснастки

            В технологической оснастке зубчато реечная передача чаще всего применяется для обеспечения поступательного перемещения зажимных, базирующих или транспортирующих элементов, но в отличии от рассмотренных ранее зубчато – реечных приводов техно-логического оборудования, эти перемещения намного меньше по величине, а сама передача испытывает намного меньшие нагрузки. Все это в значительной степени в целом упрощает конструкцию привода или механизма в который входит зубчато – реечная передача. Рассмотрим примеры использования зубчато – речной передачи в составе технологической оснастки.

Рис 36 Конструкция зубчато – реечного привода приспособления для ориентации и зажима детали имеющей прямоугольную форму.

           На Рис 36 показана конструкция зубчато – реечного привода приспособления для ориентации и зажима детали имеющей прямоугольную форму. Он содержит корпус 1 с базовой плоскостью, ведущий вал 2 приводимый в движение электроприводом станка, на конце которого установлена гайка 3, шарнирно соединенная с коромыслом 4, концы которого размещены в опорах 5 и 6 с возможностью осевого перемещения относительно них. К опорам 5 и 6 шарнирно прикреплены зубчатые рейки 7 и 8, на горизонтальных и вертикальных поверхностях которых нарезаны зубья. С рейками 7 и 8 находятся в зацеплении шестерни 9 – 12, взаимодействующие с рейками 13 – 16. Рейки 13 и 15, расположенные вертикально, выполнены за одно целое с зажимными прихватами 17 и 18. Рейки 14 и 16, расположенные горизонтально, находятся в постоянном контакте посредствам пружин 21 и 22 с ориентирующими прижимами 19 и 20. Напротив ориентирующих прижимов 19 и 20 установлены неподвижные упоры 23 и 24.
Механизм работает следующим образом. Исходное положение реек 14 и 16 относительно шестерен 10 и 12 регулируется таким образом, чтобы рабочий ход ориентирующих прижимов 19 и 20 был короче, чем рабочий ход зажимных прихватов 17 и 18. Зажимаемая заготовка устанавливается на базовую плоскость 1 корпуса механизма зажима. После этого включается электропривод станка, приводящий во вращение ведущий вал 2 механизма, который получив вращение, при помощи гайки 3, перемещает коромысло 4, которое с помощью опор 5 и 6 сообщает поступательное перемещение рейкам 7 и 8, а последние при этом начинают вращать шестерни 9 – 12, передающие движение рейкам 13 – 16. При этом, ориентирующие прижимы 19 и 20, перемещая закрепляемую заготовку по базовой плоскости 1, доводят ее до контакта с неподвижными упорами 23 и 24, после чего пружины 21 и 22 начинают сжиматься, прижимая заготовку к упорам, до тех пор, пока зажимные прихваты 17 и 18 не зафиксируют ее. Для разжима обработанной заготовки электропривод станка вращает ведущий вал 2 в противоположную сторону, что приводит к возврату зажимных прихватов 17 и 18, а также ориентирующих прижимов 21 и 22 в исходное положение. После чего готовая деталь снимается со станка, а на ее место устанавливается новая заготовка подлежащая обработке.

В данном разделе полной версии статьи приводится 6 примеров конструктивного исполнения механизмов для преобразования поступательного движения во вращательное выполненных на основе зубчато – реечной передачи (см. Рис. в таб.)

13. Примеры использования – зубчато реечной передачи совместно
с другими передачами и механизмами

              Для решения специфических задач зубчато – реечная передача может быть совмещена с рычажным или кулачковым механизмом, или использоваться в совокупности с другими видами передач. что позволяет создавать механизмы с новыми свойствами и расширенными возможностями. Рассмотрим примеры таких механизмов и приводов.

Рис. 46 Конструкция привода клети для прокатки труб содержащего кривошипно – шатунный механизм и зубчато – реечную передачу

На Рис. 46 показана конструкция привода клети для прокатки труб содержащего кривошипно – шатунный механизм и зубчато – реечную передачу. Он содержит раму 1 с направляющими 2 и кронштейнами 3, корпус 4, в параллельных расточках которого на двухрядных сферических роликоподшипниках 5 расположены прокатные валки нижний 6 и верхний 7 с калибрами 8, 9, а на двухрядных сферических шарикоподшипниках 10 оси 11 с роликами 12, с помощью которых корпус 4 поступательно перемещается по направляющим 13 закрепленным на раме 1, получая привод от двух параллельно расположенных тяг 14 кривошипно – шатунного механизма (кривошипно – шатунный механизм на Рис 41 не показан), шарнирно соединенных с корпусом 4. На кронштейнах 3 закреплены две рейки 15, которыми зацепляются ведущие шестерни 16 нижнего валка 6, а его промежуточные шестерни 17, зацепляются с ведомыми шестернями 18, закрепленными на верхнем прокатном валке 7, сообщая последнему синхронное вращение. Для создание продольной и поперечной устойчивости корпуса 1 при его поступательном перемещении он оснащен дополнительными направляющими 19, взаимодействующими с ответными направляющими кронштейнов 3.

          Движение прокатной клети и вращение прокатных валков осуществляется следующим образом. Тяга 14 кривошипно – шатунного механизма сообщает корпусу 1 поступательное перемещение в результате которого ведущие шестерни 16 зацепляющиеся с рей-кой 15 получают вращение которое они сообщают нижнему прокатному валку 6, а промежуточные шестерни 17 зацепляясь с шестернями 18 передают верхнему валку вращение в противоположном направлении. При этом калибры 8 и 9 установленные на соответствующих валках формируют профиль трубы.

В данном разделе полной версии статьи приводится 5 примеров оригинальных конструкций механизмов совмещенных с зубчато – реечной передачей (см. Рис. в таб.)

ЛИТЕРАТУРА

1 Бушуев В. В. Справочник. Практика конструирования машин М:, Машиностроение 2006г.
2 Игнатьев Н. П. Учебно – методическое пособие. Основы проектирования. Азов 2011г
3 Игнатьев Н . П. Справочно – методическое пособие. Обеспечение точности обеспечение точности при проектировании приводов и механизмов. Азов 2012г.
4 Лимаренко Г. Н. Монография. Методология проектирования реечных передач для машин с автоматизированным приводом. Красноярск. СФУ 2010г
5 Расчет и конструирование гидростатической передачи червяк – рейка. Рекомендации. ЭНИМС Москва 1974
6 Чурин И. Н. Передача червяк – рейка качения с предварительным натягом. Вестник машиностроения 1976г №2

В полной версии статьи, включающей 51 страницу текста и 46 чертежей, содержатся следующие разделы:
− назначение о область применения зубчато – реечной передачи,
− геометрические параметры зубчато – реечной передачи ,
− допуски на геометрические параметры зубчато – реечной пе-редачи,
− прочностной расчет зубчато – реечной передачи,
− расчет привода поступательного перемещения с зубчато – ре-ечной передачей,
− материалы для изготовления деталей зубчато – реечной передачи,
− технология изготовления зубчатых реек,
− сборка зубчато – реечной передачи,
− основные конструктивные элементы зубчато – реечной пере-дачи,
− зубчато – реечная передача с наклонной осью вращения шес-терни,
− червячно – реечная передача,
− примеры использования зубчато – реечной передачи для преобразования вращательного движения в поступательное,
− примеры использования зубчато – реечной передачи в качестве привода технологической оснастки,
− примеры использования зубчато – реечной передачи совместно с другими передачами и механизмами,
− рекомендации по проектированию зубчато – реечной передачи

Для приобретения полной версии статьи добавьте ее в корзину

Стоимость полной версии статьи 250 руб