30. Расчёт рычажных механизмов.

К элементарным зажимам относятся простейшие механиз­мы, используемые для закрепления заготовок и выполняю­щие роль промежуточных звеньев в сложных зажимных уст­ройствах или системах.

При конструировании приспособлений с обеспечением требуемого усилия закрепления заготовки устанавливают ос­новные размеры зажимного устройства и определяют исход­ную силу (момент) на рукоятке или силовом узле привода.

При расчете рычажных механизмов обычно определяют исходную силу Q на ведущем плече рычага, достаточную для обеспечения требуемого зажимного усилия W. Значение силы Q будем определять из условий равновесия рычагов.

Д ля типа рычага (рис. 5.1) имеем

откуда получим

Аналогичным образом, для рычага (рис. 5.2) найдем

а для рычага, изображенного на рис. 5.3, соответственно,

Q = W* l₂/l₁

Д ля любого простого механизма можно определить пере­ даточное отношение сил i и передаточное отношение переме­щений i'_п. Передаточное отношение сил

i = W/Q.

Передаточное отношение перемещений

i_n=S_w/S_Q,

где S_w — перемещение ведомого звена; S — перемещение ведущего звена.

П ередаточное отношение i, как правило, больше едини­цы. Оно характеризует выигрыш в силе.

Передаточное отно­шение i_П меньше единицы, и оно характеризует проигрыш пути.

Для рассмотренных выше рычажных механизмов (рис. 5.1, 5.2,5.3), передаточные отношения сил будут равны соответ­ственно

i₁=l₁/(l₁+l₂)

i₁=(l₁+l₂)/ l₁

i₁=l₁/l₂

31. Расчёт винтовых механизмов.

В интовые механизмы используются в приспособлениях с ручным приводом, а также в приспособлениях механизиро­ванного типа. Они просты, компактны и надежны в работе.

Диаметр винта определяют из условия прочности винта на растяжение

где S — площадь поперечного сечения стержня винта, кото­рая определяется по внутреннему диаметру d_t резьбы,

Значение внутреннего диаметра резьбы

Из условия силового равновесия винта можно записать

где Qr_cp — момент сопротивления повороту винта в резьбе гайки, приведенный к среднему диаметру резьбы; Ql — мо­мент, необходимый для поворота винта рычажным меха­низмом.

Витки резьбы винта представляют собой клин, сформи­рованный на поверхности стержня винта, а гайка является одноопорным плунжером. Следовательно, как и для клино­вого механизма,

Q₁ = Wtg( ),

где а - угод подъема резьбы, ф — угол трения в резьбе.

Q = Wtg( )r_cp/ l

Передаточное отноншение сил в этом случае будет

i =l / tg( )r_cp

Полученная формула не учитывает трения на торцовой поверхности винта, т.е. эту формулу можно использовать, если пренебречь трением на торце винта. Если же винт опи­рается своим плоским торцом, то трение следует учитывать. Используя методику определения момента трения на тор­це, представленную выше при выводе формулы (3.38), мож­но получить следующую зависимость

где R - радиус торцовой поверхности винта; ф₁ - угол трения.