Rich--house.ru

Строительный журнал Rich—house.ru
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Виды передач для различной техники и механизмов

Виды передач

Вращательное движение в машинах передается при помощи фрикционной, зубчатой, ременной, цепной и червячной передач. Будем условно называть пару, осуществляющую вращательное движение, колесами. Колесо, от которого передается вращение, принято называть ведущим, а колесо, получающее движение — ведомым.

Всякое вращательное движение можно измерить оборотами в минуту. Зная число оборотов в минуту ведущего колеса, мы можем определить число оборотов ведомого колеса. Число оборотов ведомого колеса зависит от соотношения диаметров соединенных колес. Если диаметры обоих колес будут одинаковы, то и колеса будут крутиться с одинаковой скоростью. Если диаметр ведомого колеса будет больше ведущего, то ведомое колесо станет крутиться медленнее, и наоборот, если его диаметр будет меньше, оно будет делать больше оборотов. Число оборотов ведомого колеса во столько раз меньше числа оборотов ведущего, во сколько раз его диаметр больше диаметра ведущего колеса.

В технике при конструировании машин часто приходится определять диаметры колес и число их оборотов. Эти расчеты можно делать на основе простых арифметических пропорций. Например, если мы условно обозначим диаметр ведущего колеса через Д1, диаметр ведомого через Д2, число оборотов ведущего колеса через n1, число оборотов ведомого колеса через n2, то все эти величины выражаются простым соотношением:

Если нам известны три величины, то, подставив их в формулу, мы легко найдем четвертую, неизвестную величину.

В технике часто приходится употреблять выражения: «передаточное число» и «передаточное отношение». Передаточным числом называют отношение числа оборотов ведущего колеса (вала) к числу оборотов ведомого, а передаточным отношением — отношение между числами оборотов колес независимо от того, какое из них ведущее. Математически передаточное число пишется так:

n1/n2 = i или Д2/Д1 = i

где i — передаточное число. Передаточное число — величина отвлеченная и размерности не имеет. Передаточное число может быть любым — как целым, так и дробным.

Фрикционная передача

Достоинства фрикционной передачи:

  • Простота изготовления тел качения;
  • Равномерность вращения и бесшумность работы;
  • Возможность бесступенчатого регулирования частоты вращения и включения/выключения передачи на ходу;
  • За счет возможностей проскальзывания передача обладает предохранительными свойствами.

Недостатки фрикционной передачи:

  • Проскальзывание, ведущее к непостоянству передаточного числа и потери энергии;
  • Необходимость обеспечения прижима.

Применение фрикционной передачи:
В машиностроении чаще всего применяют бесступенчатые фрикционные передачи для бесступенчатого регулирования скорости.

В самодельных устройствах фрикционная передача может быть широко использована. Особенно приемлемы передачи цилиндрическая и лобовая. Колеса для передач можно делать деревянные. Для лучшего сцепления, рабочие поверхности колес следует «обшить» слоем мягкой резины толщиной в 2-3 мм. Резину можно или прибить мелкими гвоздиками, или приклеить клеем.

Зубчатая передача

Диаметр начальной окружности является основным расчетным диаметром зубчатых колес. Расстояние, взятое по начальной окружности между осями соседних зубцов, между осями впадин или от начала одного зубца до начала другого, называется шагом зацепления. Разумеется, что шаги у зацепляющихся шестерен должны быть равны.

Передаточное число в зубчатых колесах может выражаться и через число зубцов:

где z2 — число зубцов ведомого колеса, z1 — число зубцов ведущего колеса.

Есть в шестернях еще одна очень важная величина, которую именуют модулем. Модулем называют отношение шага к величине π (3,14) или отношение диаметра начальной окружности к числу зубцов на колесе. Модуль, шаг и другие величины шестерен измеряются в миллиметрах. Колеса с одинаковым модулем, с любым количеством зубцов дают нормальное зацепление. Модули зубчатых колес берутся не произвольно. Величины их стандартизированы.

Передаточное число шестеренчатой передачи берется обычно в определенных пределах. Оно колеблется до 1:10. При увеличении передаточного числа одна из шестерен делается очень большой, механизм получается громоздким. Но иногда бывает нужно получить очень большое передаточное число, которое одной парой шестерен создать трудно. В этом случае ставится несколько пар и передаточное число распределяется между ними.

Иногда в передачах малую шестерню требуется сделать особенно уменьшенной, например в часах, в приборах. В этих случаях шестерню с валом делают из одного куска. Такую цельную шестерню принято называть трибком (трибок).

Часто в машинах применяют цилиндрические шестерни, у которых зубец идет не по оси вращения, а под некоторым углом (г). Такие шестерни работают на больших скоростях очень плавно, и зубцы их выносят большую нагрузку. Колеса с косыми зубцами носят название косозубых цилиндрических колес. Еще более плавный ход при большой прочности зубцов дают так называемые шевронные колеса (д). Зубцы у этих колес скошены в обе стороны, расположены «в елочку».

Шестеренчатая передача применяется не только с параллельными валами, когда используются так называемые цилиндрические шестерни, но и тогда, когда валы идут под любым углом. Такая передача под углом называется конической зубчатой передачей, а шестерни — коническими (ж).

Конические шестерни, так же как и цилиндрические, бывают со спиральным косым зубцом (з). Такие шестерни обычно применяются в автомобилях (для плавности работы). В зубчатых передачах можно применить шестерни с рейкой. Для периодического вращения может применяться шестеренчатая пара, у которой ведущая шестерня имеет неполное число зубцов.

Ведущие шестерни встречаются и с одним зубцом. Такие передачи очень часто применялись в счетных механизмах. Ведущая шестерня имеет один зубец, а ведомая — десять, и, таким образом, за один оборот ведущей шестерни ведомая повернется всего на одну десятую оборота. Чтобы повернуть ведомую шестерню на один оборот, ведущая должна сделать десять оборотов.

Достоинства зубчатой передачи:

  • Значительно меньшие габариты, чем у других передач;
  • Высокий кпд (потери в точных, хорошо смазываемых передачах 1-2%);
  • Большая долговечность и надёжность.

Недостатки зубчатой передачи:

  • Шум при работе;
  • Необходимость точного изготовления.

Применение зубчатой передачи:
Наиболее распространённый вид механических передач. Их применяют для передачи мощностей — от ничтожно малых до десятков тысяч кВт.

К разобранному типу передач можно отнести и так называемое мальтийское зацепление, или мальтийский крест (б). Механизм мальтийского креста применяется для периодического вращения.

Ременная передача

В зависимости от расположения валов и ремня ременная передача бывает разных видов.

Открытая передача (г). Оба шкива при такой передаче вращаются в одну сторону.

Перекрестная передача (д). Такую передачу применяют, когда требуется изменить вращение ведомого шкива. Шкивы вращаются навстречу друг другу.

Полуперекрестная передача (е) применяется, когда валы лежат не параллельно, а под углом.

Угловая передача (ж) образуется, когда валы идут под углом, но лежат как бы в одной плоскости. При этой передаче для получения надлежащего направления ремня обязательно устанавливают ролики.

Спаренная передача (з). При этой передаче с одного ведущего шкива могут идти ремни на несколько ведомых шкивов.

Кроме перечисленных передач, бывает еще и ступенчатая передача (и). Она применяется тогда, когда требуется изменять число оборотов ведомого вала. Оба шкива в этой передаче делаются ступенчатыми. Переставляя ремень на ту или иную пару ступеней, меняют число оборотов ведомого вала. При этом длина ремня остается неизменной.

По своему профилю ремни бывают плоские, круглые и трапецеидальные (к, л, м).

Передаточное число ременных передач берется в пределах 1:4, 1:5 и только в исключительном случае — до 1:8.

При расчете ременной передачи учитывается скольжение ремня по шкивам. Это проскальзывание выражается в пределах 2-3%. Чтобы получить нужные обороты, диаметр ведомого шкива уменьшают в этих же пределах.

Шкивы можно cделать из фанеры или легких металлов.

Достоинства ременной передачи:

  • Простота конструкции;
  • Возможность расположения ведущего и ведомого шкивов на больших расстояниях (более 15 метров);
  • Плавность и бесшумность работы;
  • Предохранение механизмов от перегрузки за счёт упругих свойств ремня и его способности проскальзывать по шкивам;
  • Возможность работы с большими угловыми скоростями.

Недостатки ременной передачи:

  • Постепенное вытягивание ремней, их недолговечность (при больших скоростях работает от 1000 до 5000 часов);
  • Непостоянство передаточного отношения (из-за неизбежного проскальзывания ремня);
  • Относительно большие размеры.

Применение ременной передачи:
Используется очень часто, от бытовой электроники до промышленных механизмов мощностью до 50 кВт.

Червячная передача

Червячная передача применяется чаще всего при больших передаточных числах в пределах от 5 до 300. Благодаря большому передаточному числу червячная передача широко применяется в качестве механизма для снижения числа оборотов — редуктора.

Обычно червяк соединяется при помощи муфты с электромотором, а вал червячного колеса соединяется с машинами (станком, лебедкой, транспортером и пр.), которым он и передает необходимое вращение. Конструктивно червячный редуктор оформляют в самостоятельный механизм, помещенный в закрытый корпус.

Передаточное число червячной передачи (i), зависит от числа заходов червяка и количества зубцов на колесе. Его можно легко вычислить по формуле:

где Z — число зубцов винтового колеса, а K — число заходов червяка. Решим пример: мотор совершает n1 = 1500 об/мин, на валу червячной шестерни нужно получить n2 = 50 об/мин. Червяк двухзаходный, то есть K = 2. Необходимо определить передаточное число и количество зубцов на винтовой шестерне. Передаточное число определится из формулы:

i = n1/n2 = 1500/50 = 30

Число зубцов на шестерне Z = i·K = 30·2 = 60 зубцов.

Редукторы можно сделать по-разному. У одних червяк делается из обыкновенного крепежного винта, у других он изготовляется навивкой на стержень в виде пружины проволоки или узкой медной полоски (на ребро). Для прочности витки к стержню следует припаивать. Червячные шестерни подбирают от ненужного часового механизма. Но их можно сделать и самим: нарезать напильником из латунного или дюралевого диска.

При изготовлении редукторов нужно следить за тем, чтобы винт и шестерня при вращении не имели бы осевого смещения. В быстроходных редукторах его валы следует устанавливать на подшипниках.

Достоинства червячной передачи:

  • Плавность и бесшумность работы;
  • Большое передаточное число.

Недостатки червячной передачи:

  • Усиленное тепловыделение;
  • Повышенный износ;
  • Склонность к заеданию;
  • Сравнительно низкий кпд.

Применение червячной передачи:
Преимущественно используется, когда требуется большое передаточное число.

Цепная передача

Основной величиной цепной передачи является шаг. Шагом считается расстояние между осями роликов у цепи или расстояние между зубцами звездочки.

Кроме роликовых цепей, в машинах широко применяются еще зубчатые, так называемые бесшумные цепи. Каждое звено их соединено из нескольких зубчатых пластин в ряд. Ширина этой цепи намного больше, чем роликовая. Звездочка такой передачи похожа на шестерню. Зубчатые цепи могут работать на больших скоростях.

Допустимое передаточное число цепных передач может быть до 1:15. Самое малое число зубцов у звездочек берут: у роликовых цепей — 9, а у зубчатых — 13-15. Расстояние между осями звездочек принимают не менее полуторного диаметра большой звездочки.

Читать еще:  Обзор и технические характеристики сверлильного станка 2М112

Цепь надевается на звездочки не туго, как ремни, а с некоторым провисанием. Для регулирования натяжения применяется натяжной ролик. Число оборотов ведомой звездочки зависит от соотношения зубцов на обеих звездочках.

Достоинства цепной передачи:

  • Меньшая чувствительность к неточностям расположения валов;
  • Возможность передачи движения одной цепью нескольким звездочкам;
  • Возможность передачи вращательного движения на большие расстояния.

Недостатки цепной передачи:

  • Повышенный шум и износ цепи при неправильном выборе конструкции, небрежном монтаже и плохом уходе.

Применение цепной передачи:
При межосевых расстояниях, при которых зубчатые передачи требуют промежуточных ступеней или паразитных зубчатых колес, не вызываемых необходимостью получения нужного передаточного отношения; при необходимости работы без проскальзывания (препятствующего применению клиноременных передач).

Храповые механизмы

Но чаще бывает другое назначение храпового механизма — предохранения вала с храповиком от проворачивания. Так, у лебедки при подъеме груза храповик с собачкой не дают барабану провертываться обратно.

Иногда нужно получить вращение храповика не только в одну сторону, но и в другую. В этом случае зубцы у храповика делают прямоугольными, а собачку — перекидной (б). Перекинув собачку вправо или влево, можно изменить и вращение храповика.

Число зубцов на храповике зависит от требуемого угла поворота. На какую часть окружности поворачивается храповик, столько делают и зубцов. Например, если на 60° — одну шестую долю окружности, то берут 6 зубцов; на 30° — одну двенадцатую долю — делают 12 зубцов и т.д. Меньше шести зубцов на храповике обычно не бывает.

Храповик должен быть небольшим. Большой храповик потребует увеличения размаха рычага и большого хода кривошипа, качающего рычаг. Высоту зубца храповика следует брать в пределах 0,35-0,4 от шага. Профиль зубца делают остроугольным, пологую сторону зубца — прямой, но ее можно и очерчивать по радиусу. Рычагов лучше брать два, помещая их по обеим сторонам храповика. При двух рычагах собачка и поводок от кривошипа встанут между ними и уменьшат перекос при работе. Нажим собачки можно осуществлять не только пружиной, но и резинкой. Конец собачки следует хорошо скашивать, чтобы она надежнее упиралась в зубец.

Общие сведения о передачах.

Передачей называется устройство для передачи энергии на расстояние. В зависимости от способа осуществления передачи энергии различают механические, электрические, пневматические и гидравлические передачи. Из механических передач самые распространенные передачи вращательного движения, так как вращательное движение легко сделать непрерывным, проще и легче осуществить в виде компактной конструкции, при нем легче достигнуть равномерности хода, уменьшить потери на трение.

Рис. 1 Рис. 2

В курсе «Детали машин» изучают лишь механические передачи вращательного движения, которые принято называть просто передачами. Другие виды механических передач, а также электрические, пневматические и гидравлические передачи (приводы) изучают в специальных курсах расчета и конструирования тех машин, где эти передачи применяются.

Рис. 3 Рис. 4

Передачи вращательного движения служат для передачи энергии от двигателей к рабочим машинам, обычно с преобразованием скоростей, сил и крутящих моментов.

Рис. 5

Рис. 6

Кроме того, эти передачи широко применяют в различных механизмах для преобразования скорости, а в некоторых случаях и вида или закона движения. Передачи вращательного движения подразделяют на передачи с непосредственным контактом тел вращения и передачи с гибкой связью, в которых тела вращения связаны между собой гибким звеном. К первым передачам относятся фрикционная (рис. 1), зубчатая (рис. 2) и червячная (рис. 3), а ко вторым — ременная (рис. 4) и цепная (рис. 5). В зависимости от способа передачи движения от ведущего тела вращения ведомому различают передачи трением и передачи зацеплением. К первым относятся передачи фрикционные и ременные, а ко вторым — зубчатые, червячные и цепные. К передачам вращательного движения относят также передачи винт—гайка (рис. 6), назначение которых — преобразовывать вращательное движение в поступательное.

ISOPROMAT.ru

Согласование режима работы двигателя с режимом работы исполнительного органа машины осуществляется с помощью передач.

Необходимость введения передачи как промежуточного механизма между двигателем и исполнительным органом машины связана с решением различных задач:

  • требуемые скорости движения рабочих органов машины, как правило, не совпадают с оптимальными скоростями двигателя;
  • для большинства технологических и транспортных машин необходима возможность регулирования скорости;
  • двигатели обычно выполняют для равномерного вращательного движения, а в машинах иногда оказывается необходимым поступательное движение;
  • необходимостью привода нескольких исполнительных органов от одного двигателя.

В машиностроении применяют механические, электрические, гидравлические и пневматические передачи. Все механические передачи разделяют на две основные группы: передачи, основанные на использовании трения (ременные, фрикционные); передачи, основанные на использовании зацепления (зубчатые, червячные, цепные, винтовые).

Если передаточный механизм предназначен для снижения угловой скорости и соответственно для увеличения крутящего момента, то его называют редуктором. Передаточный механизм, повышающий угловую скорость называют мультипликатором.

Передачи выполняют с постоянным или регулируемым передаточным отношением. Регулирование передаточного отношения может быть ступенчатым или бесступенчатым.

Ступенчатое регулирование выполняют в коробках скоростей с зубчатыми колесами, в ременных передачах со ступенчатыми шкивами и т.п. Бесступенчатое регулирование — с помощью фрикционных или цепных вариаторов.

Механические передачи ступенчатого регулирования с зубчатыми колесами обладают высокой работоспособностью и поэтому широко применяются в машиностроении.

Механические передачи бесступенчатого регулирования обладают меньшей нагрузочной способностью и имеют меньшее распространение.

Конкурентами этих передач являются гидравлические передачи, которые позволяют передавать большие мощности и иметь сравнительно простую систему автоматического регулирования.

Виды передач для различной техники и механизмов

На станках и оборудовании применяют механические, электромеханические, гидравлические, пневматические и электрические приводы, т.е. устройства, состоящие из двигателя и передаточного механизма (передачи).

Все их можно разделить на:

  • передачи вращательного движения
  • передачи прямолинейного движения
  • передачи для осуществления движений звеньев
  • по заданным законам изменения скорости или заданной траектории.

Наиболее рапространены передачи механической энергии при вращательном движении.

Передачи можно классифицировать по:

принципу действия — на передачи зацеплением, передачи трением, с одновременным использованием зацепления и трения (зубчато — ременные). Передачи зацеплением могут осуществляться непосредственным контактов тел качения (фрикционные) и гибкой связью ременные.

изменению угловой скорости — на передачи, увеличивающие скорость движения звеньев (мультипликаторы) и передачи, уменьшающие скорость движения звеньев (редукторы);

изменению передаточного отношения — на передачи с постоянным передаточным отношением, передачи со ступенчатым передаточным отношением (коробки скоростей) и передачи с плавным изменением передаточного отношения (вариаторы),

направлению вращения — на передачи с постоянным направлением вращения и передачи с изменяющимся направлением вращения.

время действия — на передачи одноразового использования, передачи кратковременного периодического действия и передачи с большими сроками службы.

числу потоков передаваемой мощности — напередачи одно и многоступенчатые.

числу ступеней в которых происходит изменение передаточного отношения,
на передачи одно и многоступенчатые.

Передачи для преобразования видов движения можно подразделить на передачи для преобразования:

  • вращательного движение в поступательное прямолинейное (винтовые и другие механизмы);
  • вращательного движения в качательное (рычажные и другие механизмы);
  • вращательного движения одновременно в качательное и возвратно-поступательное (передачи типа качалка-тяга и крипошипно-шатунные механизмы);
  • возвратно — поступательного движения во вращательное (шатунно-кривошипные и другие механизмы)

Среди передач, предназначенных для преобразования вращательного движения в поступательное наиболее распространены передачи типа винт-гайка.

Для осуществления движения по заданному закону изменения скорости или по сложной траектории наиболее широко применяют кулачковые, рычажные и клапанные механизмы.

Передачи с зубчатым зацеплением, можно классифицировать по:

1. величине окружной скорости — на тихоходные передачи, если окружная скорость в точке зацепления не превышает 3 м/с, среднескоростные передачи , если окружная скорость не превышает 4-15 м/с, и быстроходные передачи, если окружная скорость больше 15 м/с.

Величину окружной скорости необходимо учитывать при проектировании. Так, для высокоскоростных передач требуется повышенная точность изготовления деталей, применение узких зубчатых колес, учет дополнительных динамических нагрузок, возникающих от удара зубьев и т.п.

2. назначению — на силовые и кинематические зубчатые передачи,

3. взаимному расположению валов — на зубчатые передачи с параллельными, с пересекающимися и перекрещивающимися осями.

4. виду зуба — на передачи с прямыми, косыми, шевронными и винтовыми зубьями.

5. форме кривой, образующей рабочий участок профиля зуба — на передачи с эвольвентным профилем зуба, с профилем зуба, образованным дугами окружностей, с треугольным профилем зуба (часовые, цевочные и т.д.).

6. виду зацепления — на передачи внешнего зацепления, внутреннего зацепления и передачи, состоящие из зубчатого колеса с внешними зубьями и рейки.

7. характеру относительного движения зубчатых колес — на простые и планетарные передачи.

Планетарные, передачи, имеющие зубчатые колеса с перемещающимися геометрическими осями могут иметь одну или две степени свободы. В последнем случае их называют дифференциальными.

Волновые передачи по принципу действия можно разделить на фрикционные, зубчатые и винтовые.

Тенденция к повышению частоты вращения электродвигателей приводит к тому, что что общее передаточное отношение в некоторых механизмах может возрастать. ОДнако передаточные отношения в одноступенчатых передачах не превышают 8. 10. При больших передаточных отношениях между двигателями и передаточными механизмами применяют многоступечатые зубчатые передачи. В соответствии с кинематической и конструктивной схемами различают следующие многоступенчатые передачи:

  • многоступенчатые зубчатые передачи соосной системы,
  • многоступенчатые зубчатые передачи развернутой схемы,
  • редукторы с раздвоеной быстроходной ступенью,
  • комбинированные многоступенчатые передачи, включающие различные виды зубчатых передач, в том числе винтовые или червячные передачи.

Основные показатели для выбора механических передач:

1) Передаточное отношение

2) Передаваемый крутящий момент и передаваемая мощность

3) Частота вращения ведущего вала

4) Коэффициент полезного действия КПД

5) Габаритные размеры передачи

8) Долговечность, ресурс работы

10) Режим работы

11) Возможность регулирования

При выборе типа передачи учитывают соответствие их характеристик общим и специальным требованиям.

Оптимальный выбор передачи — задача достаточно сложная, что обусловленно разнообразием передач, их характеристик, необходиомстью оценки как абсолютных, так и удельных технико — экономических параметров передач.
Несущая способность однопоточных передач определяется контактной прочностью зубьев.

Для больших мощностей предпочтителен выбор передач многопоточных с внутренним зацеплением, с высокой контактной и изгибочной прочностью зубьев и работоспособностью узлов трения. Однако широкий диапазон изменения характеристик передач и предъявляемых требований и критериев затрудняют оптимальность выбора передачи и детале, входящих в нее.

Просмотров: 9674 | Дата публикации: Среда, 06 августа 2014 10:00 |

Читать еще:  Изготовление зубчатых колес методом обкатки

Типы передач, виды передаточных механизмов и их характеристики

Классификация элементов

АППАРАТОВ И УСТРОЙСТВ

ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕМЕНТОВ МАШИН, ПРИБОРОВ,

Для современного машиностроения характерно значительное многообразие элементов конструкций. Несмотря на это, можно выделить ряд элементов конструкции, которые определяют функционирование и надежность машины. Такие элементы конструкции называются типовыми.

Типовые элементы можно разделить на три группы:

— элементы общемашинного назначения;

— элементы функционального назначения;

— элементы обеспечивающих систем.

К элементам общемашинного назначения относятся:

— детали передаточных механизмов;

К элементам функционального назначения относятся:

— детали кривошипно – шатунных механизмов поршневых машин;

— лопатки роторных машин;

— диски роторных машин;

— звенья механизмов (кулисы, кулачки, ролики, шатуны, кривошипы);

— детали оснований, корпусов.

Элементами обеспечивающих систем являются:

— элементы систем смазки;

— элементы топливных систем;

— элементы системы управления.

Рассмотрим основные элементы общемашинного назначения.

Механические передачи вращательного движения делятся:

— по способу передачи движения от ведущего звена к ведомому на передачи трением (фрикционные, ременные) и зацеплением (цепные, зубчатые, червячные);

— по отношению скоростей ведущего и ведомого звеньев на замедляющие и ускоряющие;

— по взаимному расположению осей ведущего и ведомого валов на передачи с параллельными, пересекающимися и скрещивающимися осями валов.

Из всех передач наиболее распространенными являются зубчатые.

Зубчатой передачей называется механизм, передающий движение от одного вала к другому благодаря зацеплению зубьев и предназначенный для передачи вращения с изменением угловых скоростей и моментов или для преобразования одного вида движения в другой.

Зубчатые передачи между параллельными валами осуществляются цилиндрическими зубчатыми колесами, которые могут быть прямозубыми, косозубыми и шевронными (рис. 4.1, а – в). Передача вращения между валами с пересекающимися осями осуществляется коническими зубчатыми колесами: прямозубыми и с криволинейными зубьями (рис. 4.1, г, д). Для валов с перекрещивающимися осями применяются также гипоидные передачи (рис. 4.1, ж). Для преобразования вращательного движения в поступательное и, наоборот, применяется реечная передача (рис. 4.1, е).

Помимо перечисленных передач с наружным зацеплением, часто применяются также передачи с внутренним зацеплением (рис. 4.1, з).

Для передачи больших мощностей применяют преимущественно цилиндрические зубчатые колеса.

Для зубчатых передач, используемых в авиационных конструкциях, характерны высокая точность изготовления, компактность и малая масса. В этих конструкциях применяются цилиндрические зубчатые колеса внешнего и внутреннего зацепления, а также конические колеса с прямым и круговым зубом.

Преимуществами зубчатых передач являются: постоянство передаточного числа; более высокий КПД, чем у других типов передач; большая долговечность и надежность работы; малые габаритные размеры по сравнению с размерами других типов передач, передающих такую же мощность.

Недостатками зубчатых передач являются: необходимость высокой точности изготовления; шум при значительных скоростях работы; невозможность осуществления бесступенчатого изменения передаточного числа.

Для передачи вращения от одного вала к другому, когда оси валов перекрещиваются, применяется червячная передача. Наиболее распространенная червячная передача (рис. 4.2, а) состоит из так называемого архимедова червяка, т.е. винта, имеющего трапецеидальную резьбу с углом профиля в осевом сечении, и червячного колеса. Зубья червячного колеса имеют особую форму, получаемую в результате обкатки колеса с червяком.

Червячная передача соединяет в себе свойства винтовых и зубчатых передач. Зацепление червяка и червячного колеса в осевом сечении (рис. 4.2, б) аналогично зацеплению рейки и цилиндрического зубчатого колеса.

Так как в зацеплении червячной пары преобладает трение скольжения, то материалы для изготовления червяка и колеса должны быть подобраны так, чтобы по возможности уменьшить потери на трение. Наивыгоднейшей является антифрикционная пара сталь – бронза. Червяки для силовых передач изготовляют из стали, поверхность витков обычно закаливают и шлифуют.

Рис. 4.1. Виды зубчатых передач

Зубчатые венцы червячных колес, работающих при больших скоростях скольжения, изготовляют из оловянисто–фосфористой бронзы.

К преимуществам червячных передач следует отнести возможность получения больших передаточных чисел, плавность и бесшумность работы. Основной недостаток червячных передач заключается в больших потерях на трение в зацеплении.

Рис. 4.2. Червячная передача

Во фрикционныхпередачах движение от ведущего к ведомому звену передается трением при непосредственном контакте или через промежуточные элементы.

Простейшая фрикционная передача (рис.4.3) состоит из двух цилиндрических катков, ведущего и ведомого, насаженных на параллельные валы и прижимаемых друг к другу с определенной силой.

В качестве нажимных устройств применяются винтовые, пружинные или рычажные механизмы.

Преимуществами фрикционных передач являются: возможность бесступенчатого изменения передаточного числа; простота конструкции и невысокая ее стоимость при выполнении передач с постоянным передаточным числом; плавность работы и смягчение толчков при включении привода и резких перегрузках.

Основными недостатками фрикционных передач являются: большие нагрузки на валы катков и их подшипники; сравнительно невысокий КПД; ограниченность передаваемой мощности.

Рис. 4.3. Схема простейшей фрикционной передачи

Ременныепередачи (рис.4.4) состоят из двух шкивов, закрепленных на валах, и охватывающего их ремня: плоского (рис.4.4, а), клинового (рис.4.4, б) или круглого сечения (рис.4.4, в). Ремень надет на шкивы с определенным натяжением, обеспечивающим между ремнем и шкивом трение, достаточное для передачи тягового усилия от ведущего шкива к ведомому.

Преимуществами ременных передач являются: возможность передачи движения при значительном расстоянии между валами; способность сглаживать колебания нагрузки вследствие эластичности ремня; способность выдерживать перегрузки благодаря увеличению скольжения ремня; плавность и бесшумность работы; невысокая стоимость, простота обслуживания и ремонта;

Рис. 4.4. Ременная передача

нетребовательность к точности изготовления шкивов и их установке.

Основными недостатками ременных передач являются: непостоянство передаточного числа из-за скольжения ремня на шкивах; значительные габаритные размеры при больших мощностях; большое давление на валы в результате натяжения ремня.

Цепнаяпередача состоит из двух колес с зубьями особой формы (звездочек) и цепи, охватывающей их. Наиболее распространены передачи с втулочно-роликовой цепью (рис.4.5, а) и зубчатой цепью (рис.4.5, б).

Цепные передачи применяются для передачи средних мощностей (не более 150 кВт) между параллельными валами в случаях, когда межосевые расстояния велики для зубчатых передач.

Рис. 4.5. Цепные передачи

Преимуществами цепных передач являются: отсутствие проскальзывания, достаточная быстроходность; сравнительно большое передаточное число; высокий КПД; возможность передачи движения от одной цепи нескольким звездочкам; небольшая нагрузка на валы, так как цепная передача не нуждается в предварительном натяжении цепи, необходимом для ременной передачи.

Недостатками цепных передач являются: вытяжка цепей вследствие износа шарниров; более высокая стоимость передачи по сравнению с ременной; необходимость регулярной смазки; значительный шум.

Передачи характеризуются двумя основными показателями: передаточным числом и коэффициентом полезного действия.

Передаточным числом передачи называют отношение угловой скорости ведущего звена к угловой скорости ведомого звена:

,

где угловая скорость в рад/с и частота вращения в об/мин ведущего звена;

то же для ведомого звена.

Коэффициент полезного действия передачи равен отношению мощности N2 на ведомом валу к мощности N1, подводимой к ведущему валу,

.

Механические передачи Виды передач Расчет передаточных отношений. — презентация

Презентация была опубликована 6 лет назад пользователемАнтонина Горетова

Похожие презентации

Презентация на тему: » Механические передачи Виды передач Расчет передаточных отношений.» — Транскрипт:

1 Механические передачи Виды передач Расчет передаточных отношений

2 Механические передачи (механизм, служащий для передачи и преобразования механической энергии от энергетической машины к исполнительному механизму) Зубчатая передача; Ременная передача; Червячная передача; Реечные передачи.

3 Зубчатая передача Ведущая Ведомая

4 Зубчатая передача бывает: Повышающая Понижающая Коническая Зубчатая передача под углом 90 градусов

5 Понижающая зубчатая передача : Ведомая Ведущая

6 Повышающая зубчатая передача : Ведомая Ведущая

7 Коническая зубчатая передача : Ведомая Ведущая

8 Зубчатая передача под углом 90 градусов:

9 Зубчатые передачи бывают многоступенчатые

10 Ременная передача Передача вращательного движения (крутящего момента) на параллельные оси с помощью ремня и минимум двух шкивов.

12 Червячная передача Передача вращательного Движения (крутящего момента) на скрещивающиеся оси с помощью червяка и зубчатого колеса.

14 Реечная передача один из видов механических передач, преобразующий вращательное движение в поступательное.

16 Расчет передаточных отношений Количество зубцов

17 Расчет передаточных отношений Количество зубцов

18 Расчет передаточных отношений Ведущая меньше ведомой – скорость уменьшается. Мощность увеличивается. Ведущая больше ведомой – скорость увеличивается. Мощность уменьшается.

19 Расчет передаточных отношений ГЛАВНОЕ ПЕРЕДАТОЧНОЕ ОТНОШЕНИЕ = (ВЕДОМАЯ ШЕСТЕРНЯ) / (ВЕДУЩУЮ ШЕСТЕРНЮ ) I = Z2/Z1, где I — передаточное отношение, Z1 – количество зубцов на ведущей шестерне, Z2– количество зубцов на ведомой шестерне.

20 Пример: Посчитайте передаточное отношение зубчатой передачи изображенной на рисунке. I = Z2/Z1 I — ? Z1 – количество зубцов на ведущей шестерне, Z2– количество зубцов на ведомой шестерне. Z1 =24 Z2=8 I = 8/24=1/3 1:3 При одном обороте ведущей шестерни ведомая делает 3 оборота.

21 Примеры: Посчитайте передаточное отношение зубчатых передач изображенных на рисунках. АБ В Г

22 Многоступенчатые передачи Посчитайте передаточное отношение зубчатой передачи изображенной на рисунке. I =I 1,2* I 3,4 = Z2/Z1* Z4/Z3 I — ? Z1 =8 Z2=24 Z3 =8 Z4=24 I 1,2 = 24/8=3/1 I 3,4 = 24/8=3/1 I =3/1*3/1=9/1 9:1

23 Примеры: Посчитайте передаточное отношение зубчатых передач изображенных на рисунках. А Б

24 Расчет передаточных отношений при ременной передачи ПЕРЕДАТОЧНОЕ ОТНОШЕНИЕ = (БОЛЬШИЙ ШКИВ) / (МАЛЫЙ ШКИВ) I = D2/D1, где I — передаточное отношение, D1 – количество зубцов на ведущей шестерне, D2– количество зубцов на ведомой шестерне.

25 Пример: Посчитайте передаточное отношение ременной передачи изображенной на рисунке.

Виды передач для различной техники и механизмов

Для расчёта геометрических, кинематических и силовых соотношений во фрикционных передачах удобно воспользоваться онлайн калькулятором

К достоинствам фрикционных передач можно отнести:

  • Простота изготовления тел качения;
  • Равномерность вращения и бесшумность работы;
  • За счёт возможностей проскальзывания передача обладает предохранительными свойствами.
    Недостатки фрикционных передач:
  • Проскальзывание, ведущее к непостоянству передаточного числа и потери энергии;
  • Необходимость обеспечения прижима с использованием пружин.

    Ременные передачи

    В общем виде, ременная передача, состоит из ведущего и ведомого шкивов, расположенных на некотором расстоянии друг от друга и соединенных ремнём, надетым на шкивы с натяжением. Вращение ведущего шкива преобразуется во вращение ведомого благодаря трению, развиваемому между ремнем и шкивами.

    Простые ременные передачи

    ИзображениеОбозначение / Комментарий
    Передача с круглым профилем ремня. Обеспечивает хорошее сцепление за счёт совпадения формы сечения ремня и углубления на шкиве, при этом, позволяет сократить толщину шкива. Используется такая передача, в основном в миниатюрных приборах точной автоматики, таких как лентопротяжные механизмы, верньеры, системы автоматизированного регулирования.
    Ремни в таких передачах часто называют пассики. Пассики обычно изготавливаются из резины.
    Плоскоременная передача. Обеспечивает хорошее сцепление за счёт ширины ремня. Передача простая в изготовлении, но требует широких шкивов и строгой параллельности их осей.
    Трапецеидальная (или клиноременная) передача имеет профиль ремня в виде трапеции с углом в 40°. Имеет хорошее сцепление при небольшой ширине ремня. Такие передачи часто используют в высоконагруженных силовых установках, таких, например как электропривод металлорежущих станков, лифтов, конвейеров и тому подобных. Часто, для увеличения сцепления и повышения надёжности на шкивах делается несколько канавок под ремни и на шкивы одевается несколько ремней. Повреждение одного из ремней не приведёт к критическому сбою в работе всей передачи. Клиновидные ремни для приводов общего назначения стандартизированы по ГОСТ 1284.1-89 и ГОСТ 1284.2-89.
    Читать еще:  Что представляет собой долото, в чем отличие от стамески

    Для натяжения ремней (чаще плоских) используют подвижную станину, в которой закреплено одно из колёс передачи:

    Широкое распространение получили механизмы натяжения ремня подпружиненным роликом:

    К недостаткам можно отнести:

  • повышенные нагрузки на валы и опоры;
  • необходимость применения натяжителя ремня;
  • низкая долговечность ремня.

    Передаточное число в ременных передачах рассчитывается как отношение диаметра ведущего шкива к ведомому i = D1/D2. Если в передаче участвует большее число колёс, например три, то расчёт передаточных отношений, а соответственно и числа оборотов, ведется относительно ведущего шкива.


    Например, примем для шкивов следующие диаметры: D1 = 120 мм, D2 = 30 мм и D3 = 160 мм.
    Пусть шкив D1 будет ведущим. Тогда:
    i1 = D1/D2 = 120/30 = 4;
    i2 = D1/D3 = 120/160 = 0,75.

    Примем число оборотов ведущего шкива равным 1200 об/мин. Тогда число оборотов второго шкива n2 = 1200 * 4 = 4800 об/мин, третьего шкива n3 = 1200 * 0,75 = 900 об/мин.

    Муфты фрикционные


    Для осуществления надёжного сцепления на приёмный шкив должна действовать прижимная сила Fпр которая создаётся за счёт применения витых или мембранных пружин.
    В качестве фрикционных материалов используют:
    — тканые асбестовые ленты ЛАТ-2;
    — эластичные фрикционные асбестовые материалы:
    ЭМ-1 (8-45-62) для тормозных и фрикционный узлов, работающих при давлении до 1,5 МПа, коэффициент трения: по чугуну СЧ 15 — 0,4. 0,6, по стали 45 — 0,44, плотность 2000. 2150 кг/м 3 ;
    ЭМ-2 (6КВ-10, 6КВ-56а) для тормозных и фрикционных узлов, работающих при давлении до 2,5 МПа, коэффициент трения: по чугуну СЧ 15 — 0,39. 0,54, по стали 45 — 0,4, плотность 2100. 2250 кг/м 3 ;
    ЭМ-3 (6-147Н-59) для тормозных и фрикционных узлов, работающих при давлении до 0,8 МПа, коэффициент трения по стали 20 — 0,41. 0,6, плотность 2100. 2200 кг/м 3

    НАЗНАЧЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ ПО ПРИНЦИПУ ДЕЙСТВИЯ

    Самостоятельная работа обучающегося: презентация по учебной дисциплине Основы технической механики на тему «Назначение механических передач и их классификация по принципу действия»

    Скачать:

    ВложениеРазмер
    bogdanov_gruppa_no45.naznachenie_mehanic457.06 КБ
    Предварительный просмотр:

    Подписи к слайдам:

    Назначение механических передач и их классификация по принципу действия Основы технической механики Выполнил студент ПУ №66 Богданов Владимир Преподаватель: Турчанинова Галина Александровна

    Механические передачи это: механизм, служащий для передачи и преобразования механической энергии от энергетической машины до исполнительного механизма (органа) одного или более, как правило с изменением характера движения (изменения направления, сил, моментов и скоростей). Как правило, используется передача вращательного движения.

    Назначение механических передач Назначение передач в основном состоит в понижении или повышении частоты вращения двигателя или иного источника вращательного движения с соответствующим повышением или понижением вращающего момента.

    Классификация по принципу действия Все механические передачи разделяют на две основные группы: а) передачи, основанные на использовании сил трения (ременные, фрикционные); б) передачи, основанные на зацеплении (зубчатые, червячные, цепные, винтовые).

    Ременная передача передача механической энергии при помощи гибкого элемента — приводного ремня , за счёт сил трения или сил зацепления (зубчатые ремни). Может иметь как постоянное, так и переменное передаточное число ( вариатор ), валы которого могут быть с параллельными, пересекающимися и со скрещивающимися осями. Состоит из ведущего и ведомого шкивов и ремня (одного или нескольких).

    ДОСТОИНСТВО: плавность работы; бесшумность; компенсация неточности установки шкивов редуктора, особенно по углу скрещивания между валами, вплоть до применения передачи между перемещаемыми валами; компенсация перегрузок (за счет проскальзывания); сглаживание пульсаций как от двигателя (особенно ДВС), так и от нагрузки, поэтому упругая муфта в приводе может быть необязательна; отсутствие необходимости в смазке; низкая стоимость деталей (ремня и шкивов); лёгкий монтаж; возможность использования в качестве муфты сцепления (например, на мотоблоках) (для клиновых ремней) возможность получения регулируемого передаточного отношения ( вариатор ) достоинства в сравнении с цепной передачей: — возможность работы на высоких окружных скоростях; — при обрыве ремня прочие элементы привода не повреждаются, и шкивы вращаются свободно (а при обрыве цепи она часто складывается, повреждая кожух и блокируя приводной вал) достоинства в сравнении с зубчатой передачей : возможность передачи движения между валами, находящимися на значительном расстоянии друг от друга;

    НЕДОСТАТКИ большие размеры (для одинаковых условий нагружения диаметры шкивов почти в 5 раз большие, чем диаметры зубчатых колёс);; малая несущая способность ; малый срок службы (в пределах 1000-5000 часов); скольжение (не относится к зубчатым ремням), из-за чего непостоянство передаточного числа ; повышенная нагрузка на валы и их опоры, что связано с необходимостью достаточно высокого предварительного натяжения ремня; наличие дополнительных элементов (всегда — для натяжения ремня и иногда — для гашения колебаний длинной ветви и удержания ремня на шкивах)

    Фрикционная передача Фрикционная передача ( лат. frictio , родительный падеж frictionis — трение) — кинематическая пара, использующая силу трения между собой для передачи механической энергии. Трение между элементами может быть сухое, граничное, жидкостное. Жидкостное трение наиболее предпочтительно, так как значительно увеличивает долговечность фрикционной передачи.

    Фрикционные передачи бывают: с параллельными валами с пересекающимися валами с внешним контактом с внутренним контактом по возможности варьирования передаточного отношения нерегулируемые ( i=const ) регулируемые (фрикционный вариатор ) по возможности изменения передаточного отношения при наличии промежуточных тел в передаче по форме контактирующих тел цилиндрические конические сферические плоские

    Применение фрикционных передач Валы прокатных станов, мотор-редуктор с фрикционным вариатором , ведущие колёса транспортных средств, взаимодействующих с опорной поверхностью посредством сил трения.

    Зубчатая передача Зубча́тая переда́ча — это механизм или часть механизма механической передачи , в состав которого входят зубчатые колёса . Назначение: передача вращательного движения между валами , которые могут иметь параллельные, пересекающиеся и скрещивающиеся оси. преобразование вращательного движения в поступательное, и наоборот. При этом усилие от одного элемента к другому передаётся с помощью зубьев. Зубчатое колесо передачи с меньшим числом зубьев называется шестернёй, второе колесо с большим числом зубьев называется колесом. Пара зубчатых колёс, имеющих одинаковое число зубьев, — в этом случае ведущее зубчатое колесо называется шестернёй, а ведомое — колесом. Обычно число зубьев на сопряжённых зубчатых колёсах стремятся делать взаимно простым , что обеспечивает бо́льшую равномерность износа: в этом случае каждый зуб одного колеса будет по очереди работать со всеми зубьями другого кол

    Червячная передача Червя́чная переда́ча (зубчато-винтовая передача) — механическая передача , осуществляющаяся зацеплением червяка и сопряжённого с ним червячного колеса [1] .

    Цепная передача Цепная передача — это передача механической энергии при помощи гибкого элемента — цепи , за счёт сил зацепления. Может иметь как постоянное, так и переменное передаточное число (напр., цепной вариатор ). Состоит из ведущей и ведомой звездочки и цепи. Цепь состоит из подвижных звеньев. В замкнутое кольцо для передачи непрерывного вращательного движения концы цепи соединяются с помощью специального разборного звена. Обычно число зубьев на звёздочках и число звеньев цепи стремятся делать взаимно простыми , что обеспечивает равномерность износа: каждый зуб звёздочки будет поочерёдно работать со всеми звеньями цепи.

    Винтовая передача Для термина «Винт» см. также другие значения . Шариковинтовая передача, с разобранным возвратным каналом Винтовая передача скольжения Винтовая передача — механическая передача , преобразующая вращательное движение в поступательное, или наоборот. В общем случае она состоит из винта и гайки . Винтовые передачи делятся на: передачи скольжения ; передачи качения : шариковинтовые передачи качения (ШВП); роликовинтовые передачи качения.

    CASTLE.PRI.EE

    Механизмы передачи движения

    Механизм – это сочетание деталей (звеньев), предназначенных для преобразования движения одного или нескольких тел в требуемое движение других тел.

    В механизме различают ведущую и ведомую детали.

    Одно из звеньев, которое передает движение другому, называют ведущим.

    А звено, которое получает движение от ведущего звена, называют ведомым.

    Ведущее звено приводится в движение внешней силой (рука, нога, электродвигатель и т.п.), а ведомое звено приходит в движение от ведущего.

    Механизмы, предназначенные для передачи движения с преобразованием скорости и крутящего момента, называются механизмами передачи движения.

    При помощи передач изменяют скорость, направление движения, преобразуют вращательное движение в поступательное и винтовое.

    По способу передачи вращательного движения передачи разделяются на передачи трением (ременные, фрикционные) и передачи зацеплением (зубчатые, червячные, цепные, винтовые).

    На короткие расстояния движение передается с помощью винтового или зубчатого механизмов.

    Зубчатые механизмы бывают цилиндрические и конические (состоящие из цилиндрических или конических колес).


    Для передачи вращения на большие расстояния используется ременная передача, состоящая из двух шкивов и надетого на них ремня.

    Ремни бывают плоские и клиновидные.

    Если шкивы (или зубчатые колеса) неодинаковы по диаметру, то они вращаются с разной частотой.

    Отношение частот вращения ведущего и ведомого шкивов (зубчатых колес) называется передаточным отношением.

    Отношение диаметра D2 ведомого шкива к диаметру D1 ведущего шкива называется передаточным числом.

    В механизмах и машинах движение не только передается, но и преобразуется (вращательное в поступательное и наоборот).

    Для этого применяется, например, реечный механизм преобразует вращательное движение зубчатого колеса в поступательное движение зубчатой рейки, или наоборот.

    Шкивы и зубчатые колеса закрепляют на валах с помощью шпонок.

    Шпоночное соединение предназначено для соединения вала с надетой на него деталью с целью передачи крутящего момента.

    Шпонка плотно входит в пазы деталей и не дает им возможности проворачиваться относительно друг друга.

    Такое неподвижное соединение называется шпоночным.

    Крепёжной деталью в соединении является шпонка, которая и дала наименование соединению.

    Первыми в технике стали применяться клиновые шпонки, затем появились другие разновидности: призматические, сегментные, цилиндрические.


    Условное графическое изображение механизмов

    Реечный механизм с прямозубым зацеплением

    Кривошипно-ползунный механизм с двумя ползунами

    Червячный механизм

    Кривошипно-ползунный механизм паровой машины

  • Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector