Главная › Новости

Механические передачи

Опубликовано: 05.09.2018

Механические передачи в машиностроении

Механической передачей называется механизм, служащий для преобразования скорости движения и момента двигателя при передаче его рабочему органу машины.

Различают передачи, осуществляемые силами трения,— ременные, фрикционные, и передачи, основанные на использовании зацепления,— цепные, зубчатые и червячные.

В каждой передаче различают два вала: ведущий и ведомый. Ведущий вал приводит во вращение ведомый. Основными характеристиками передачи являются мощность на ведущем N1 и на ведомом N2 валах, быстроходность, определяемая частотой вращения ведущего n1 и ведомого n2 валов.

Рис. 1.2. Схема клиноременной передачи

Рис. 1.3. Клиновые ремни (1) и шкив (2)

Передачу характеризуют также передаточное число i и коэффициент полезного действия (КПД) n.

Для определения вращающего момента (Мb), действующего на валах, пользуются формулой: Mb = 9550 N/n, Н*м, где N — в кВт, п — в об/мин.

В строительных машинах чаще всего применяются передачи при i>1. При передаче мощности с ведущего вала на ведомый они уменьшают частоту вращения и одновременно увеличивают вращающий момент.

Ременная передача (рис. 1.2) состоит из двух шкивов, жестко закрепленных на валах, и бесконечного ремня, надетого на шкивы с начальным натяжением. Движение с ведущего шкива на ведомый передается за счет сил трения, возникающих между шкивами и ремнем.

В строительных машинах наиболее распространены клиноременные передачи. Клиновые ремни (рис. 1.3) изготавливают хлопчатобумажными прорезиненными в виде замкнутой бесконечной ленты семи различных типов: О, А, Б, В, Г, Д, Е, которые отличаются размерами поперечного сечения.

Передаточное число ременной передачи определяется по приближенной формуле

Ременные передачи применяются преимущественно для передачи вращения между параллельными валами, расположенными на значительном расстоянии.

Фрикционная передача представляет собой два катка, жестко посаженных на валах и прижатых друг к другу некоторой силой. Передача движения осуществляется силами трения по поверхности прижатия катков.

Зубчатая передача состоит из пары зубчатых колес, жестко соединенных с валами. Зубья одного колеса входят во впадины другого. При вращении ведущего колеса зубья его перекатываются по зубьям ведомого, воздействуют на него и приводят во вращение.

Рис. 1.4. Схема зубчатой передачи: i — шаг зацепления; h — высота зуба; h' — высота головки зуба; h" — высота ножки зуба; d1(2) — диаметр делительной окружности; df1(2) —диаметр окружности впадин; d a1(2) — диаметр окружности выступов

Передаточное число зубчатой передачи

где z1, z2 — число зубьев соответственно ведущего и ведомого колес.

Толщина зуба и ширина впадины, измеренные по дуге окружности, не являются постоянными. У основания зуба его толщина максимальна, а ширина впадины — минимальна, у вершины зубьев— наоборот (рис. 1.4). Окружность, по которой толщина зуба равна ширине впадины, называется начальной. При нарезке зубьев нормального зацепления эту окружность используют для настройки станка. По этой причине ее также называют делительной.

Зубчатые передачи характеризуются шагом t и модулем m = t/n.

Шагом зубчатого зацепления называют расстояние между одноименными профилями (правым и левым) двух соседних зубьев, измеренное по дуге начальной окружности (см. рис. 1.4).

Модуль зубчатого зацепления m измеряется в миллиметрах. Значения модулей стандартизованы. Все размеры зубчатого колеса принято выражать в долях модуля.

В зависимости от формы колес зубчатые передачи бывают цилиндрические (рис. 1.5, а, б, в) и конические (рис. 1.5, г), в зависимости от расположения зубьев — прямозубые (рис. 1.5, а, г), косозубые (рис. 1.5, б) и шевронные (угловые) (рис. 1.5, в).

Рис. 1.5. Типы зубчатых передач: а — цилиндрическая прямозубая; б — цилиндрическая косозубая; в — шевронная; г — коническая прямозубая

Зубчатые передачи наиболее распространены, так как обеспечивают постоянное передаточное число, высокий КПД, возможность передачи больших усилий, имеют малые габариты. К недостаткам передач относятся сложность изготовления и небольшое межосевое расстояние.

Червячную передачу (рис. 1.6) образуют червяк и червячное колесо. Червяк — это винт с трапецеидальной резьбой. Он бывает однозаходный и многозаходный. Червячное колесо — цилиндрическое колесо, снабженное косыми зубьями, имеющими впадину на середине обода. Движение в червячной передаче осуществляется от червяка к колесу.

Передаточное число червячной передачи определяется как отношение числа зубьев колеса Zк к числу заходов червяка Zч:

Рис. 1.6. Червячная передача

Главные достоинства червячной передачи — возможность получения больших передаточных чисел (до 200), плавность в работе и бесшумность. Червячные передачи с небольшим числом заходов червяка обладают свойством самоторможения, т. е. вращение от червячного колеса не может передаваться червяку. Это свойство часто используют в подъемных механизмах небольшой грузоподъемности, например в червячных талях.

Многоступенчатые передачи (редукторы) (рис. 1.7) состоят из зубчатых или червячных передач, помещенных в

специальном корпусе. Они служат для понижения частоты вращения и увеличения вращающих моментов. В зависимости от числа зубчатых передач редукторы бывают одно-, двух- и трехступенчатые. Передаточное число редуктора равно произведению передаточных чисел каждой пары. В зависимости -от формы колес они бывают цилиндрические, конические, коническо - цилиндрические, червячные.

Рис. 1.7. Схема редукторов: а — одноступенчатый цилиндрический; 6 — двухступенчатый цилиндрический; в — конический; г — коническо - цилиндрический

Цепные передачи состоят из ведущей и ведомой звездочек, охватываемых бесконечной цепью. Они применяются для передачи момента вращения между параллельными валами, находящимися на значительном расстоянии. В отличие от ременных цепные передачи могут передавать значительно большую мощность.

Передаточное число цепной передачи определяется как отношение числа зубьев ведомой звездочки к числу зубьев ведущей звездочки. Звездочки цепных передач по конструкции напоминают зубчатые колеса, но имеют другой профиль зубцов. Цепи бывают втулочные, роликовые и зубчатые. Для нормальной работы передачи цепи должны иметь предварительное натяжение. В процессе эксплуатации они требуют периодической смазки.