Элементы исполнительного механизма приводов

Состав исполнительного механизма. В состав исполнительного механизма электромеханического привода подачи входят соединительная муфта 1 (рис.), тяговое устройство 4, его опоры 3. В приводе может быть использован простой редуктор 2, предназначенный для повышения момента на тяговом устройстве или для реализации компоновочного решения.

Соединительные муфты. Вал электродвигателя соединяют с редуктором или тяговым механизмом с помощью упругой беззазорной муфты, примене­ние которой позволяет допустить их относительное смещение, снижает ампли­туду изменения крутящего момента при разгоне и торможении привода, предохраняет ходовой винт от нагрева теплотой, выделяемой электродвигателем, снижает колебания в приводе. Соединительные муфты оказывают сущест­венное влияние на точность и жесткость привода и к ним предъявляются по­вышенные требования в отношении крутильной жесткости, нагрузочной спо­собности, долговечности.

Муфта с взаимно перпендикулярными радиальными пазами, образующи­ми перемычки и упругие мембраны (табл. 9.1), передает вращающий момент разжимными упругими коническими кольцами или коническими втулками.

Полужесткая муфта с гибким диском (рис. 9.3) имеет высокую крутиль­ную жесткость, позволяет компенсировать угловые и радиальные смещения валов.

Компенсирующие муфты (рис. 9.4, табл. 9.2) предназначены для безлюфтового соединения винтов с электродвигателями, когда допускается взаимное радиальное смещение их осей до 0, 2 мм, угловое - до 30'.

Обозначения в таб­лице: М_н — номинальный вращающий момент, передаваемый муфтой; d — диаметр посадочных отверстий; / - их длина; D — наружный диаметр муф­ты; L - ее длина; С— расстояние между торцами соединяемых валов; - крутильная (угловая) жесткость муфты; - радиальная жесткость муфты; — наибольший вращающий момент, передаваемый муфтой в течение коротких интервалов времени (до 2 с). Муфты допускают наибольшую частоту вращения до 2500 об/мин.

Сильфонная муфта (рис. 9, 5) компенсирует угловые, радиальные и осе­вые смещения валов, имеет высокую жесткость при передаче вращающего момента.

На рис, 9.6 показана сильфонная муфта германской фирмы Bosch, позволяющая компенсировать значительные радиальные, угловые и осевые смещения валов.

Упругую муфту выбирают по вращающему моменту и крутильной жест­кости.

Собственную частоту (с^-1) крутильных колебаний механической час­ти привода определяет по зависимости

Роликовый радиальный подшипник с игольчатыми роликами и двойные упорные комбинированные (ГОСТ 26290-84)

Способы осевого закрепления винта. Применяют осевое закрепление винта по следующим схемам.

Схема 1. Опора, представляющая собой комбинированный подшипник, воспринимает нагрузку в обоих направлениях (рис. 8.7, а). Односторон­нее закрепление винта допускает наименьшую сжимающую нагрузку и наи­меньшую критическую частоту вращения. Поэтому длина винта L не должна превышать 20…25 его диаметров. Передачи, выполненные по этой схеме, при­меняются при небольших ходах перемещаемого узла или при односторонней нагрузке, часто в приводах вертикальной подачи.

Схема 2. Один конец винта установлен на опоре, которая воспринимает осевую нагрузку в обоих направлениях, второй находится на дополнительной радиальной опоре (рис. 8.7, б). Такая конструкция имеет по сравнению с пре­дыдущей более высокий запас устойчивости по критической осевой силе и по критической частоте вращения. Применяется в тех же случаях, что и передача с односторонним закреплением винта, часто в приводах горизонтальной пода­чи.

Схема 3. Одна опора (у двигателя) воспринимает осевую нагрузку в обоих направлениях, другая — в одном (рис. 8.7, в). Опора, воспринимающая нагрузку обоих направлений, представляет собой упорный комбинированный роликовый подшипник или совокупность двух упорных роликовых и шарико­вого радиального подшипников.

Схема 4. Каждая из двух опор винта воспринимает осевую нагрузку в обоих направлениях (рис. 8.7, г). В опорах устанавливают упорные комбини­рованные роликовые подшипники или по два роликовых радиально-упорных подшипника и по одному шариковому радиальному (рис. 8.8, б). С помощью тарельчатых пружин и гаек винт при сборке растягивают. Этим устраняют провисание его под действием тяжести, уменьшают радиальное бие­ние, повышают осевую жесткость передачи. Кроме того, обеспечивается по­стоянство натяга в подшипниках при температурных деформациях винта, устраняется возможность раскрытия стыка в подшипниках и их перегрузки. Чтобы не допустить заметного искажения шага винта, растягивающая сила недолжна превосходить наибольшей осевой нагрузки на винт. Передачи с такими опорами допускают применение сравнительно длинных винтов (L/d > 20...25), имеют высокую осевую жесткость, воспринимают наибольшую сжимающую нагрузку, обладают значительным запасом устойчивости по кри­тической частоте вращения.

Для предотвращения искривления винта при монтаже необходимо с по­мощью крепежных гаек равномерно прижать к нему комплект подшипников. Это достигается при незначительном отклонении от перпендикулярности торца гайки относительно ее оси, а также при применении длинных проставочных втулок или промежуточных колец с выступами на торцах. Надежное крепле­ние обеспечивается разрезной гайкой с тангенциальным стопорным винтом. Более равномерный прижим подшипников достигается при применении гайки с кольцевыми канавками.