Влияние параметров храпового механизма на движение собачки в режиме холостого хода при высоких скоростях вращения

• Автор: Любкин, Алексей Валерьевич
• Шифр специальности: 05.02.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Ковров
• Количество страниц: 162 с. : ил

Оглавление

Используемые обозначения

Введение
Глава 1. История развития конструкций механизмов свободного хода в связи с требованиями, предъявляемыми к ним

1.1. Область применения механизмов свободного хода

1.2. Конструкции механизмов свободного хода

1.2.1. Фрикционные механизмы свободного хода

1.2.2. Комбинированные механизмы свободного хода

1.2.3. Храповые механизмы свободного хода

Глава 2. Модель храпового механизма свободного хода

2.1. Физическая модель

2.2. Математическая модель
2.2.1. Первый участок
2.2.2. Второй участок
2.2.3. Третий участок
2.2.4. Методы исследования динамики
Глава 3. Нелинейные колебания собачки в храповом механизме свободного хода
3.1. Алгоритм определения параметров движения собачек и храпового колеса
3.2. Назначение определяющих параметров храпового механизма
3.3. Определение влияния параметров храпового механизма на колебательный процесс собачки
3.4. Установившийся колебательный режим

Глава 4. Экспериментальное исследование
4.1. Задачи исследования
4.2. Исследование движения собачки на стенде
4.2.1. Описание установки, моделирующей работу храпового механизма
4.2.2. Порядок проведения эксперимента по определению движения собачки при разных параметрах храпового механизма
4.2.3. Обработка результатов измерений
4.2.4. Сравнение результатов эксперимента и теоретических исследований
4.3. Испытание храпового механизма свободного хода
блочного типа на инерционном трансформаторе
вращающего момента
4.3.1. Описание конструкции храпового механизма..
4.3.2. Описание установки для испытания храпового механизма
4.3.3. Порядок проведения испытания храпового механизма
4.3.4. Результаты испытания храпового механизма
Заключение
Библиографический список использованной литературы
Приложение 1 Программа расчета движения элементов храпового механизма на холостом ходу
Приложение 2 Обработка результатов измерений
Приложение 3 Акт о внедрении диссертационной работы

Используемые обозначения
Я - радиус окружности впадин храповика, м;
Япроф - радиус профиля зуба храповика, м;
Ясоб - радиус поверхности собачки, м;
Я/ ий;- радиусы поверхностей удара храповика и собачки;
Опр - приведенный диаметр поверхностей храповика и собачки при заклинивании, м;
Н - высота зуба, м;
I - время, сек;
о) и п - частота вращения храповика и входного вала инерционного
трансформатора вращающего момента, рад/сек и об/мин;
і/'=со? - угол поворота храповика от первоначального положения,

іфо, Фь и фс - начальное положение храповика на 1-м, 2-м и 3-м участках, рад;
і/'с и іра - угол поворота храповика до вхождения собачки в область стопорения и нахождение собачки в области стопорения, рад;
)ра - размер области стопорения, рад;
ф - угол поворота собачки от первоначального положения, рад; фо, фі и ф? - начальное положение собачки на 1-м, 2-м и 3-м участках, рад; а - угол зуба, рад;
у и /3 - положение центра кривизны относительно начала зуба и центра вращения храповика, рад;
е и £ - углы наклона нормальной реакции относительно собачки и зуба храповика, рад;

МСХ должен функционировать как при низких, так и при высоких частотах включения. Это предъявляет высокие требования к конструкции элементов МСХ. В храповых механизмах наиболее широко используют храповики, имеющие форму зуба, близкую к трапеции, рис. 1.8 [31]. Стремясь уменьшить обратный поворот при заклинивании механизма, увеличивают число зубьев. При этом уменьшается модуль, а значит, и прочность зуба. Наличие полки на вершине зуба, призванное повысить прочность, приводит к появлению перелома и увеличению угла наклона поверхности зуба. Использование храповиков с такими зубьями в высокоскоростных механизмах приводит к недолговечности МСХ, вследствие нестабильности заклинивания собачек и недостаточной прочности зубьев малого модуля.
Попыткой обеспечить стабильное заклинивание собачки является использование зуба, профиль которого очерчен плавной кривой, рис. 1.9. Но при большом числе зубьев на храповике не удается получить малый угол наклона поверхности, вследствие чего высокая относительная скорость соударения собачки и храповика приводит к амплитуде колебаний собачки, значительно большей высоты зуба. По этому в момент обратного поворота храповика собачка может не успеть заклиниться, что приведет к большему углу поворота и передаче крутящего момента меньшим числом стопорных элементов.
Для взаимодействия с трапециидальным зубом необходимо использовать собачку с характерной Г-образной формой свободного конца, рис. 1.10, а. Свободный конец данной формы наиболее подвержен износу.