Клиновые механизмы.
Тело под действием силы Q перемещается по плоскости. Возникает нормальная реакция N и сила трения F, отклоняющая реакцию опоры от нормального направления на угол j. Этот угол называется углом трения. Из рис. видно, что:
Коэффициент трения скольжения f равен:
.
В силовых механизмах клин может работать с трением на двух поверхностях (наклонной поверхности и основании клина) или с трением только по наклонной поверхности (например, в цанговых патронах). На рис.___ показана схема действующих на зажатый односкосый клин с трением по двум поверхностям.
Здесь: N – нормальная сила на наклонной плоскости;
F – сила трения на наклонной плоскости;
W1 – нормальная реакция основания;
F1 – сила трения на основании клина.
При любом угле скоса a зажатый клин стремится вытолкнуть сила обратного действия Род, которая является горизонтальной составляющей нормальной реакции N (W – ее вертикальная составляющая).
Силе Род противодействует сила трения F1 на основании клина и горизонтальная составляющая F ’силы трения F на наклонной поверхности клина.
Условие равновесия клина:
с учетом того, что для рис ____ :
Сила трения на основании клина:
где j1 – угол трения на основании клина.
Величина нормальной реакции на основании клина:
Для предельного случая, когда клин переходит в несамотомозящий:
Подставив значения Род, F ‘, F1 в условие предельного случая самоторможения:
при малых углах a слагаемое , а величина тангенсов углов близка к их значению в радианах. Тогда:
Считая, :
(*)
Для клина с трением только по одной плоскости – наклонной ( ):
(**)
Условия самоторможения клина соответственно будут:
Клин и сопряженные с ним детали обычно выполняют из стали с чисто обработанными (шлифованными) поверхностями. Для этих поверхностей в зависимости от условий работы клина принимают:
f = tg j = 0,1; j = 5°43’
f = tg j = 0,15; j = 8°30’
Тогда условия самоторможения соответственно будут:
для клина с трением на двух поверхностях:
для клина с трением только по наклонной поверхности:
Для надежности заклинивания углы a при расчетах берут меньше предельных, исходя из потребного запаса самоторможения.
Конструктивно клиновые механизмы выполняются:
1) с односкосым клином без роликов и с роликами. Они применяются в качестве усилителей пневмо- и гидроприводов.
2) многоклиновые самоцентрирующие механизмы, которые используются в конструкциях патронов и оправок.
Определение силы зажима W.
а) для механизма с трением на обеих поверхностях клина сила зажима W будет зависеть от известной силы привода Q:
б) для механизма с трением только на наклонной плоскости, когда :
в) для клина с двумя роликами. В этом случае трение скольжение заменяется тренем качения:
г) для клина с роликами только по наклонной плоскости:
Дата добавления: 2017-05-02; просмотров: 4254;