Часовникови елементи

Университет „Проф. Д-р Асен Златаров“ гр. Бургас
Факултет по Технически науки

Катедра „Машинознание“
Реферат
НА ТЕМА:
Часовникови механизми (Зъбни)

Изготвил: Юмер Местан
Специалност: Компютърни мрежи, мултимедия и дизайн, I курс, редовно обучение, факултетен номер № КМ14

Дата: 13.05. 15 г Проверил: доц.д-р М. Дюлгерова
Гр. Бургас Подпис:…..........
Видове часовникови механизми
При часовниците има различни начини, по които се регулира отмерването на времето. Грубо тези начини се свеждат до 2 основни механизма – с основна пружина и механика или посредством кварцов кристал и електричество.
Кварцов (Батерия)
Кварцовите часовници се захранват от батерии, които се сменят. Популярни са с това, че са изключително точни. Батериите им трябва да се сменят на всеки няколко години. Кварцовите часовници работят чрез предаване на електричество през кварцов кристал със специална форма. Той трепти с постоянна висока скорост и отговаря за работата на стрелките, отмерващи часа, минутите и секундите. Кварцът е използван за първи път за ръчни часовници през 1969 година и след това се превръща в истинска революция в сферата на производство на такива продукти. Основното преимущество на тази технология е високата точност. Освен това не е нужна постоянна подмяна на батериите и навиване на часовника.
Автоматичен (самонавиващ сe) механизъм
Автоматичните часовници се захранват от движението на ръката. Те по принцип съхраняват енергия за от 36 часа до 48 часа и затова изискват постоянно носене или допълнителни настройки, след като спрат. Идентични са на механичните часовници по отношение на метода на отмерване на времето. Основната разлика се крие в махалото, прикрепено към механизма. То се върти, когато собственикът на часовника го носи и задвижва основната пружина. Направен е така, че часовникът да не трябва да се навива ръчно от собственика си. Часовниците с автоматични механизми са много широко разпространени, защото съществува голямо търсене на модели, които не трябва да се навиват често. Те имат по-малък резерв от мощност, отколкото тези, които се навиват ръчно. Затова трябва да се носят редовно, за да имат достатъчно енергия, за да работят.
Механичен (Ръчно навиване)
Механичните часовници съществуват от векове и се базират на почти еднакъв принцип. Главната пружина се навива чрез коронката, за да се съхрани енергия и след това тя се развива като скоростта се ограничава с помощта на балансиращо колело. Балансиращото колело трепти с постоянна скорост и позволява да се развива главната пружина през определен период от време. Развиването на пружината задейства стрелките и така те показват времето. Направени са редица подобрения спрямо първите часовници с ръчно навиване, така че днес те са по-точни и имат по-голям резерв от мощност. Независимо от това те се нуждаят от редовно навиване, за да работят правилно, поне веднъж или два пъти дневно. Механичните часовници са по-малко точни от кварцовите и обикновено изостават с до 30 секунди дневно, в зависимост колко често се носят и колко често се навиват. Това трябва да се има предвид винаги, когато се купуват механични часовници.
Соларно захранване Solar/Eco-Drive/Tough Solar

Precisionist
Концепцията Precisionist е изработенна от Bulova и нейна цел е постигането на възможно най-висока прецизност. В основата й е кварцов часовник, който разполага със специално направен кварцов кристал, който увеличава 8 пъти скоростта на нормален кварцов модел. Точността е повишена от по-високата честота на кварцовия кристал. Тя е значително по-висока от тази при стандартен кварцов часовник и е +/- 10 секунди на година. Това е много висока степен на точност, с която могат да се конкурират само часовниците с радио сверяване.

Зъбно колело

Посредством зъбни предавки се променя и : , , , и други.
Видове зъбни колела
- по форма на повърхността на която са разположени зъбите се различават: • цилиндрични зъбни колела (фиг.1.1);

-конусни зъбни колела (фиг.1.2);

- по направление на зъба:
• с прави зъби (фиг.1.3.а.);
• с наклонени зъби (фиг.1.3.б.);
• с шевронни зъби (фиг.1.3.в.);
• с криволинейни зъби (фиг.1.3.г.);.

- в зависимост от формата на зъбните колела:
• зъбни колела с кръгла форма;
• зъбни колела с некръгла форма;
- по вида на профила на зъба
• еволвентен- когато профилът на зъба е образуван от два симетрични еволвенти;
• циклоиден- когато профилът е образуван от циклоидни криви;
• часовников;
• цевно зацепване;
• асиметричен профил;
• зацепване на Новиков – когато профилът е образуван от дъгите на окръжности.
Най-голямо приложение намират зъбните колела с еволвентно зацепване, поради следните предимства: допуска се изменение на междуосовото разстояние, без да се нарушава работата на предавката, улеснява се изработването, тъй като с един инструмент могат да се нарязват зъбни колела с един модул и ъгъл на зацепване, независимо от броя на зъбите; зъбните колела с еднакъв модул и ъгъл на зацепване могат да работят съвместно независимо от броя на зъбите.
- в зависимост от контруктивната форма на зъбното колело:
• втулка зъбно колело;
• диск зъбно колело;
• вал зъбно колело;
• блок зъбно колело;
• зъбен сектор;
• зъбна рейка.
- в зависимост от технологичните бази използвани при нарязване на зъбите:
• базиране по конусен отвор на дорник;
• базиране по челна повърхнина и цилиндричен отвор на дорник;
• базиране по цилиндрична повърхнина и центрови отвор;
• базиране по два центрови отвора;
• базиране по външна цилиндрична повърхнина.
- в зависимост от модула на зъбното колело:
• зъбни колела с малък модул ( m≤1 );
• зъбни колела с модул m >1. За да изпълняват функционалното си предназначение за силово или кинематично предаване на въртящ момент зъбните колела се сдружават по между си и образуват зъбни предавки. За тях също може да се направи класификация по определени параметри.

Зъбни предавки:
I. Общи сведения за зъбните предавки
Зъбната предавка се състои от две колела със зъби, разположени върху съответните повърхнини. Зъбите на всяко колело влизат в междузъбията на другото колело и движението се предава чрез взаимното притискане на профилите на зъбите, следователно зъбната предавка работи на принципа на зацепването и с директен контакт на колелата.Предимствата на зъбните предавки в сравнение с останалите видове механични предавки са следните:* Зъбните предавки имат голяма носеща способност и като следствие - малки габаритни размери и малка маса* Зъбните предавки имат голям експлоатационен период и висока надеждност при минимални грижи за тяхното поддържане (например редукторите с общо предназначение се проектират за около 30000 часа дълготрайност)* Зъбните предавки имат висок коефициент на полезно действие ( η ≈ 0,98 за една зъбна двойка)* Зъбните предавки имат постоянно предавателно отношение (защото работят на принципа на зацепването)* Зъбните предавки могат да се използват в широк диапазон на скоростите, мощностите и предавателните числа. (Ремъчните предавки работят добре при висока скорост и малки въртящи моменти, затова се поставят веднага след двигателя. Верижните предавки работят по-добре при по-малки скорости, а поради голямата здравина на веригата могат да предават големи въртящи моменти, затова се поставят непосредствено до работната машина. При зъбните предавки такива ограничения няма.)Недостатъците на зъбната предавка са:* Изработването е трудно и скъпо* Налице е шум при работата на зъбната предавка, особено при високи скорости* Зъбната предавка има голяма коравина, която не позволява компенсирането на вредните удари и колебания. (В някои конструкции, например следящи системи, високата коравина е достойнство, а не недостатък)Приложения. Зъбните предавки имат изключително широко разпространение във всички отрасли на машиностроенето и приборостроенето. От всички зъбни предавки най-голямо приложение имат еволвентните цилиндрични предавки. Те най-лесно се изработват, монтират и поддържат, имат малки размери и висока надеждност. Другите видове механични предавки се използват само когато това се налага - по условията на компоновка на машината, с оглед осигуряването на необходимото предавателно отношение и пр.Класификацията на зъбните предавки може да се направи по различни признаци:
1. Според взаимното разположение на осите на колелата:* с успоредни оси - цилиндрични;* с пресичащи се оси - конусни;* с кръстосани оси - винтови; хипоидни; червячни
2. Според разположението на зоната на зацепването спрямо осите на колелата:* с външно зацепване;* с вътрешно зацепване;* гребенна предавка - тя заема междинно положение, при нея броят на зъбите на голямото колело е нараснал до безкрайност;
3. Според надлъжната форма на зъба:
с прави зъби;
с наклонени зъби;
с шевронни (стреловидни) зъби;
с криволинейни, например кръгови зъби
4. Според профила на зъбите:
еволвентни;
циклоидни;
очертани по дъга от окръжност (зацепването на Новиков)
Часовникови двигатели с пружина
Пружинният двигател намира широко приложение в почти всички механически часовници. Благодарение на малкото място, което заема, часовниците с такъв двигател имат по-прибрана конструкция. Но най-ценното на пружинния двигател е, че е удобен за преносими часовници Всички джобни и ръчни часовници имат такъв двигател. Той се е наложил и в съвременните модерни стенни, кухненски и за маса часовници.При този двигател за източник на енергия служи спирално навита еластична пружина с правоъгълно сечение. За направа на същата се употребява специална стомана, която не бива да съдържа примеси от фосфор и сяра, които дават чупливост. Подбраният материал за пружина трябва да има висока еластичност и добри термични свойства.

Фиг. 13. Пружинен двигател с неподвижен барабан:
Срещат се две разновидности на пружинния двигател:1. Пружинен двигател без барабан.2. Пружинен двигател с барабан.Първият вид е с по-просто устройство. Единият край на пружината е закрепен неподвижно за тялото на часовника, а другият край — за оста на барабанното колело. При такова устройство липсва барабан и пружината се развива свободно и ексцентрично към една страна. Неудобството при него е, че заема по-голямо пространство, маслото от пружината се разлива по целия механизъм, осите и лагерите се износват много бързо. Употребява се в будилници и някои по-прости стенни часовници.При по-прецизните и качествени часовници — стенни, за маса, ръчни и джобни — пружинният двигател е с барабан — металически цилиндър с капак, и навивателна ос на механизма. От своя страна пружинните двигатели с барабан се подразделят на:1. Пружинен двигател с неподвижен барабан.2. Пружинен двигател с въртящ се барабан.Пружинният двигател с неподвижен барабан има следното устрой-ство (фиг. 13)*Барабанът се закрепя неподвижно за една от платините (основите на часовника) с винтове и се затваря с капачката 2. За стената л на барабана с единия си край е закрепена пружината 4, а другият й край се навива върху оста на барабана 3, която в единия си край има квадрат за навиване с ключ. При навиването барабанната ос се върти надясно. Барабанното колело 5 стои неподвижно през време на навиването, а спирачният палец 6 пропуща навивателното колело с наведени зъби (храповик) 7, поставено неподвижно върху барабанната ос.

Под действие на навитата пружина барабанната ос се връща назад и навивателното колело с един от наклонените си зъби опира на спирачния палец и увлича барабанното колело.През време на навиването обаче барабанното колело е неподвижно, лишено от двигателен момент, коетб причинява спиране на механизма. Този сериозен недостатък ограничава употребата на пружинния двигател с неподвижен барабан.На фиг. 14 е представен пружинен двигател с подвижен барабан. При него е избягнат горният недостатък, поради което той има широко приложение в съвременните часовници. .Барабанното колело / представлява едно цяло с барабана 2, а с капачката 3 се затваря последният. Вътрешният край на пружината се закрепя на куката 5 на барабанната ос 4, а външният край 6 — за закачката в стената на барабана. На квадрата на барабанната ос е закрепено с винт. Навивателното колело 7, в зъбит