Наиболее распространенными механизмами преобразования вращательного движения в прямолинейное являются знакомые нам по рис. 1 кривошипно-шатунный и по рис. 7, д - реечный, а также винтовой, эксцентриковый, кулисный, храповой и другие механизмы.
Винтовые механизмы
Винтовые механизмы
широко применяются в самых разнообразных машинах для преобразования вращательного движения в поступательное и, наоборот, поступательного во вращательное. Особенно часто винтовые механизмы
применяются в станках для осуществления прямолинейного вспомогательного (подача) или установочного (подвод, отвод, зажатие) движения таких сборочных единиц, как столы, суппорты, каретки, шпиндельные бабки, головки и т. д.
Винты, применяемые в этих механизмах, называются ходовыми. Часто также винтовой механизм
служит для подъема грузов или вообще для передачи усилий. Примером такого применения винтового механизма
является использование его в домкратах, винтовых стяжках и т. д. В этом случае винты будут называться грузовыми. Грузовые винты обычно работают с незначительными скоростями, но с большими усилиями по сравнению с ходовыми винтами.
Основными деталями винтового механизма являются винт и гайка.
Обычно в винтовых механизмах (передачах винт-гайка) движение передается от винта к гайке, т. е. вращательное движение винта преобразуется в поступательное движение гайки, например механизм поперечного перемещения суппорта токарного станка. Встречаются конструкции, когда движение передается от гайки к винту, и винтовые передачи, в которых вращение винта преобразуется в поступательное того же винта, при закрепленной неподвижно гайке. Примером такого механизма может служить винтовая передача верхней части стола (рис. 9, а) фрезерного станка. При вращении рукояткой 6 винта 1 в гайке 2, закрепленной винтом 3 в салазках 4 стола,5, винт 1 начинает двигаться поступательно. Вместе с ним движется по направляющим салазок стол 5.
Эксцентриковые и кулачковые механизмы
Схема эксцентрикового механизма показана на рис. 9, б. Эксцентрик представляет собой круглый диск, ось которого смещена относительно оси вращения вала, несущего диск. Когда вал 2 вращается эксцентрик 1 воздействует на ролик 3, перемещая его и связанный с ним стержень 4 вверх. Вниз ролик возвращается пружиной 5. Таким образом, вращательное движение вала 2 преобразуется эксцентриковым механизмом в поступательное движение стержня 4.
Кулачковые механизмы широко применяются в станках-автоматах и других машинах для осуществления автоматического цикла работы. Эти механизмы могут быть с дисковым цилиндрическим и торцовым кулачками. Показанный на рис. 9, в механизм представляет собой кулачок 1 с канавкой 2 сложной формы на торце, в кoторую помещен ролик 3, соединенный с ползуном 4 посредством стержня 5. В результате вращения кулачка 1 (на разных его участках) ползун 4 получает разную скорость прямолинейного возвратно-поступательного движения.
Кулисный механизм
На рис. 9, г представлена схема кулисного механизма , широко применяемого, например, в поперечно-строгальных и долбежных станках. С ползуном 1, на котором закреплен суппорт с режущим инструментом, шарнирно связана при помощи серьги 2 качающаяся влево и вправо деталь 4, называемая кулисой. Внизу кулиса соединена посредством шарнирного соединения 6, причем своим нижним концом она поворачивается около этой оси во время качаний.
Качания кулисы происходят в результате поступательно-возвратных перемещений в ее пазу детали 5, называемой кулисным камнем и получающей движение от зубчатого колеса 3, с которым она соединена. Зубчатому колесу 3, называемому кулисной шестерней, вращение передается колесом, закрепленным на ведущем валу. Скорость вращательного движения кулисного колеса регулируется коробкой скоростей, связанной с электродвигателем.
Длина хода ползуна зависит от того, в каком виде установлен на кулисной шестерне кулисный камень. Чем дальше от центра шестерни расположен кулисный камень, тем больше окружность, которую он описывает при вращении шестерни, и, следовательно, тем больше угол качания кулисы и длиннее ход ползуна. И наоборот, чем ближе к центру колеса установлен кулисный камень, тем меньше все перечисленные движения.
Храповые механизмы
Храповые механизмы позволяют в широком диапазоне изменять величину периодических перемещений рабочих органов машин. Типы и область применения храповых механизмов разнообразны.
Храповой механизм (рис. 10) состоит из четырех основных звеньев: стойки 1, храповика (зубчатого колеса) 4, рычага 2 и детали 3 с выступом, которая носит название собачки. Храповик со скошенными в одну сторону зубьями насажен на ведомый вал механизма. На одной оси с валом шарнирно закреплен рычаг 2, поворачивающийся (качающейся) под действием приводной штанги 6. На рычаге также шарнирно укреплена собачка, выступ которой имеет форму, соответствующую впадине между зубьями храповика.
Во время работы храпового механизма приходит в движение рычаг 2, Когда он движется вправо, собачка свободно скользит по закругленной части зуба храповика, затем она под действием своей силы тяжести или специальной пружины заскакивает во впадину и, упираясь в следующий зуб, толкает его вперед. В результате этого храповик, а с ним и ведомый вал поворачиваются. Обратный поворот храповика с ведомым валом при холостом ходе рычага с собачкой 3 предотвращается стопорной собачкой 5, шарнирно закрепленной на неподвижной оси и прижатой к храповику пружиной.
Описанный механизм преобразует качательное движение рычага в прерывисто-вращательное движение ведомого вала.
Кулисный механизм
К атегория:
Машиноведение
Кулисный механизм
В технике широко распространены кулисные механизмы, также являющиеся видом шарнирного четырехзвенника. У этих механизмов кривошип закреплен неподвижно (является стойкой), а шатун превращается в кривошип и, вращаясь, приведет во вращение ползун и, следовательно, его направляющую. При этом ползун будет перемещаться поступательно вдоль направляющей.
Рис. 1. Кулисный механизм с вращающейся кулисой:
Такой механизм имеет четыре звена: стойку, кривошип, кулисный камень - ползун и кулису. Этот механизм получил название кулисного с вращающейся кулисой. Если кулису заменить цилиндром, а камень - поршнем, то получим механизм вращающегося цилиндра, применяемый в насосах и компрессорах.
Как видно из рисунка 1, за один полный оборот кривошипа (а следовательно, кулисы или цилиндра) камень (или ползун) сделает полное двойное движение, причем его ход, как и прежде, равен расстоянию между мертвыми точками, т. е. расстоянию между шарнирами стойки (прежний радиус кривошипа).
Таким образом, механизм вращающейся кулисы получился в результате преобразования кривошипно-шатунного механизма и по характеру относительного движения звеньев совершенно подобен ему.
Ведущим звеном является кривошип, равномерно вращающийся вокруг оси. При этом кулиса отклоняется на наибольший угол, когда кривошип приходит в крайние положения, т. е. когда он становится перпендикулярным оси кулисы (ползуна).
Качающуюся кулису применяют в паровых машинах паровоза, в строгальных и других станках. По этому принципу работает поперечно-строгальный станок с качающейся кулисой (рис. 105).
Кулиса имеет на верхнем конце прорезь, в которую входит шарнир ползуна, с укрепленным на нем резцом.
Ведущее звено (кривошип) вращается равномерно против часовой стрелки. При этом кулисный камень, находясь в верхнем положении, перемещает верхний конец кулисы, а вместе с ней и ползун станка справа налево, причем резец проходит рабочий ход, т. е. снимает стружку.
Когда камень идет вниз, верхний конец кулисы идет обратно, слева направо, вместе с ползуном и резцом, т. е. проходит холостой ход, так как стружка не снимается.
Рис. 2. Кулисный механизм с качающейся кулисой:
1 - стойка; 2 - кривошип; 3 - кулиса; 4 - ползун.
Возможность сократить время холостых ходов - основное преимущество кулисного механизма по сравнению с кривошипно-шатунным.
Рис. 3. Кулисный механизм строгального станка:
1 - приводной вал; 2 - ведущее зубчатое колесо; 3 - ведомое зубчатое колесо; 4 - рычаг; б - резец; 6 - шарнирное соединение кулисы и рычага; 7 - прорезь кривошипа; 8 - палец кривошипа; 9 - ползун (кулисный камень); 10 - кулиса; MN - рабочий ход; NM - холостой ход.
В технике под кулисным механизмом понимается такое устройство, которое преобразовывает качательное или же вращательное движение в движение возвратно-поступательное, а также в обратном порядке. Что касается классификации, то кулисы бывают вращающимися, движущимися прямолинейно и качающимися.
По сути дела, любой кулисный механизм относится к категории механизмов рычажных. Само слово «кулиса » имеет французское происхождение, и переводится на русский язык, как «деталь » или «звено » («coulisse »). Сама кулиса составляет поступательную пару с так называемым ползуном, который является еще одним вращающимся звеном конструкции.
Главным преимуществом кулисного механизма является то, что он обеспечивает достаточно высокую скорость, которую ползун имеет в обратном ходе. Эта его особенность широко используется в том оборудовании, которое имеет холостой обратный ход. В то же самое время кулисный механизм по сравнению с кривошипно-шатунным способен транслировать намного меньшие усилия.
Материалом для изготовления основных деталей кулисного механизма (то есть самой кулисы , «сухаря », кривошипного диска) является в большинстве случаев чугун, а для деталей вспомогательных (зубчатых колес, валов, втулок, пальцев) – легированная сталь. В конструкции этого механизма кривошипный диск, помимо своей основной функции, играет еще и роль маховика.
Кулисные механизмы используются для того, чтобы равномерное вращательное движение кривошипа эффективно преобразовывать во вращательное движение кулисы , осуществляемое неравномерно. В тех случаях, когда расстояние между осями опор кривошипа и кулисы равняется длине самого кривошипа, то кулисный механизм является одновременно и кривошипно-шатунным, снабженным кулисой , движущейся равномерно.
В настоящее время наиболее распространена такая конструкция кулис , как четырехзвенная. В зависимости от того, какой именно тип имеет третье звено, эти кулисы подразделяются на двухкулисные , кулисно-ползунные , кулисно-коромысловые и кривошипно-кулисные .
Чаще всего куличные механизмы используются в зубодолбежных, поперечно-строгальных и других металлорежущих станках.
По своей сути кулисный механизм представляет собой одну из разновидностей механизма кривошипно-шатунного. Он используется тогда, когда есть необходимость в преобразовании вращательного движения в движение возвратно-поступательное. В строгальных станках обычно применяются качающиеся кулисы , а в долбежных станках – вращающиеся кулисы .
Вращательное движение кулисным механизмам передается от коробок передач металлообрабатывающего оборудования. Его они преобразовывают в движение возвратно-поступательное, которое осуществляет ползун. От качающейся кулисы он получает неравномерную скорость хода, причем наибольшая ее величина достигается тогда, когда кулиса находится в среднем положении, а наименьшая (то есть равная нулю), – когда кулиса располагается в одном из крайних положений.
Поскольку у ползуна скорость холостого хода существенно выше, чем хода рабочего, то так называемое непроизводительное время использования металлорежущего оборудования значительно сокращается. Помимо этого, использование кулисного механизма позволяет устанавливать такую длину хода ползуна, которая напрямую зависит от длины обрабатываемых заготовок.
В поперечно-строгальных станках движение кулисы обеспечивается за счет вращения кулисных зубчатых колес. Они соединены с коробками скоростей, приводимых в движение электродвигателями посредством клиноременных передач. Наличие механической коробки скоростей позволяет получать различные числа двойного хода ползуна.
Сборка кулисного механизма
К атегория:
Слесарно-механосборочные работы
Сборка кулисного механизма
Разновидностью кривошипно-шатунного механизма является кулисный механизм. Такие механизмы применяют в поперечно-строгальных и долбежных станках.
Кулисный механизм показан на рис. 1. Основной деталью кулисного механизма является кулиса, сидящая на оси и качающаяся относительно ее. Сзади кулисы насажен кривошипный диск, имеющий радиальный паз, в котором может перемещаться палец кривошипа с помощью винта, приводимого в движение валиком через конические зубчатые колеса. Диск своим хвостовиком сидит в стенке станины и приводится во вращение зубчатым колесом от привода станка.
Рис. 1. Механизм качающейся кулисы поперечно-строгального станка
На палец посажен камень (сухарь), который входит в продольный паз кулисы. При вращении кривошипного диска камень заставляет кулису качаться около своей оси, а сам перемещается вдоль паза кулисы. Верхний палец кулисы свободно соединяется с ползуном станка и заставляет его двигаться возвратно-поступательно по горизонтальным направляющим.
Преимуществом кулисного механизма является большая скорость обратного хода ползуна. Это особенно важно в станках, где обратный ход является холостым. Но, с другой стороны, кулисный механизм может передавать значительно меньшие усилия, чем кривошипно-шатунный.
Детали кулисного механизма, т. е. кулису, кривошипный диск, камень делают из чугунного литья, пальцы, валики, оси, зубчатые колеса - из стали. Кривошипный диск одновременно выполняет и роль маховика.
Сборку кулисного механизма обычно начинают с соединения кривошипного диска с вкладышем, через который пропускают валик. На конец валика на шпонке устанавливают коническое зубчатое колесо. Винт ввинчивают в отверстие пальца кривошипа, а на другом конце винта, где нет резьбы, в шпоночное гнездо устанавливают шпонку. Затем коническое зубчатое колесо сцепляют с зубчатым колесом, которые регулируют, изменяя толщину распорных колец или регулировочных шайб, и проверяют на краску по пятну касания зуба.
Винт нижним концом вводят в отверстие зубчатого колеса, а затем в отверстие уступа. Когда палец войдет в паз кривошипного диска, винт закрепляют гайкой. После этого собранную сборочную единицу хвостовика диска вставляют в отверстие станины. Затем на ось кулисы надевают втулку, а на нее устанавливают кулису.
Далее на ось на шпонке устанавливают зубчатое колесо. В продольный паз кулисы вводят камень и собранную сборочную единицу соединяют с кривошипным диском. При этом ось должна войти в соответствующее отверстие станины, а головка кулисы - в паз ползуна (ползун на рисунке не показан). После этого палец вводят в отверстие камня и закрепляют винтом. На конец хвостовика кривошипного диска надевают эксцентрик механизма подачи, на резьбу валика навинчивают стопорную гайку.
После этого кулисный механизм регулируют изменением длины хода ползуна путем изменения радиуса кривошипного пальца (эксцентриситета). При вращении валика рукояткой, надеваемой на его квадратный конец, через конические зубчатые колеса винт перемещает палец вдоль кривошипного диска и изменяет эксцентриситет. Наибольшая длина хода будет при наибольшем эксцентриситете.
В правильно собранном и установленном станке направляющие кулисы должны находиться в плоскости, перпендикулярной оси. Эта ось должна занимать горизонтальное положение, а направляющие кулисы лежать в вертикальной плоскости. Их перпендикулярность проверяют рамным уровнем. Кроме того, индикатором проверяют перпендикулярность торца кривошипного диска оси.
Кулисный механизм
шарнирный механизм, в котором два подвижных звена - кулиса и кулисный камень - связаны между собой поступательной (иногда вращательной при дуговой кулисе) кинематической парой (См. Кинематическая пара).
Наиболее распространённые плоские четырёхзвенные К. м. в зависимости от типа третьего подвижного звена делятся на группы: кривошипно-кулисные, кулисно-коромысловые, кулисно-ползунные, двухкулисные. Кривошипно-кулисные механизмы могут иметь вращающуюся, качающуюся или поступательно-движущуюся кулису (см. Кривошипный механизм).
Кулисно-коромысловые механизмы, получающиеся из предыдущих при ограничении угла поворота кривошипа, выполняют с качающейся (рис. 1
, а) и поступательно-движущейся (рис. 1
, б) кулисой, применяют для преобразования движения, а также в качестве т. н. синусных механизмов (рис. 1
, в) счётно-решающих машин. Кулисно-ползунные механизмы предназначаются для преобразования качательного движения в поступательное или наоборот, а также используются в качестве тангенсного механизма в счётно-решающих машинах. В машинах находят применение двухкулисные механизмы (рис. 2
), обеспечивающие равенство угловых скоростей кулис при постоянном угле между ними. Это свойство используют, например, в Муфта х,
допускающих смещение осей соединяемых валов. Сложные многозвенные К. м. применяют для различных целей, например в системах регулирования наполнения цилиндров двигателей внутреннего сгорания, реверсивных механизмах паровых машин и др. Н. Я. Ниберг.
Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .
Смотреть что такое "Кулисный механизм" в других словарях:
Механизм с низшими кинематическими парами, в состав к рого входит кулиса. Нашли применение синусный и тангенсный К. м. В этих механизмах перемещение кулисы (см. рис.) пропорционально синусу или тангенсу угла поворота кривошипа. К. м. применяются… … Большой энциклопедический политехнический словарь
Рычажный механизм, в состав которого входит кулиса … Большой Энциклопедический словарь
кулисный механизм - Рычажный механизм, в состав которого входит кулиса. [Сборник рекомендуемых терминов. Выпуск 99. Теория механизмов и машин. Академия наук СССР. Комитет научно технической терминологии. 1984 г.] Тематики теория механизмов и машин Обобщающие термины … Справочник технического переводчика
Часть парораспределительного механизма паровоза, служащая для перемещения внутренних органов парораспределения (золотников) и для изменения этих перемещений как по величине, так и по направлению при помощи реверса. Изменение перемещений по… …
Рычажный механизм, в состав которого входит кулиса. * * * КУЛИСНЫЙ МЕХАНИЗМ КУЛИСНЫЙ МЕХАНИЗМ, рычажный механизм, в состав которого входит кулиса (см. КУЛИСА) … Энциклопедический словарь
кулисный механизм - Рычажный механизм, в состав которого входит кулиса … Политехнический терминологический толковый словарь
кулисный механизм - coulisse mechanism, inverted slider crank mechanism Рычажный механизм, в состав которого входит кулиса. Шифр IFToMM: Раздел: СТРУКТУРА МЕХАНИЗМОВ … Теория механизмов и машин - имеет два эксцентрика и две эксцентриковые тяги, соединенные с концами криволинейной кулисы, обращенной вогнутой стороной к золотнику. Кулиса описана радиусом, равным длине кулисной тяги, благодаря чему предварение впуска при всех отсечках не… … Технический железнодорожный словарь