Глава 13. Основы расчета и проектирования механизмов

13.1. Общие сведения о передачах.

Основные виды зубчатых передач

Передачами в машинах называются устройства, предназначен­ные для передачи энергии механического движения на расстояние и преобразования его параметров. Необходимость применения обус­ловлена несовпадением требуемых скоростей движения исполни­тельных органов с оптимальными скоростями двигателей; преобразованием видов движения (вращательного в поступательное), ре­гулированием скорости, распределением потоков мощности между различными исполнительными органами машины, реверсированием дви­жения.

По принципу работы механические передачи делятся на передачи с непосредственным соприкосновением звеньев (фрик­ционные, зубчатые, червячные, волновые, винт-гайка, шарнирно-рычажные) и передачи с гибкой связью (ремен­ные, канатные, цепные).

Передачи выполняются с постоянным или переменным (регулируемым) передаточным отношением. В последнем случае регулирова­ние может быть ступенчатое или бесступенчатое.

Наряду с механическими широко применяются гидравлические, пневматические и электрические передачи.

Зубчатая передача – это трехзвенный механизм, в котором два подвижных звена являются зубчатыми колесами, образующими между собой высшую пару. Достоинства: высокая надежность ра­боты в широком диапазоне скоростей и нагрузок, малые габари­ты, большая долговечность, высокий КПД, сравнительно малые нагрузки на валы и подшипники, постоянство передаточ­ного отношения, простота обслуживания. Недостатки: высо­кие требования к точности изготовления и монтажа, повышенный шум при больших скоростях.

В зависимости от расположения осей вращения колес различа­ют следующие виды зубчатых передач: с параллельными осями (цилиндрические), с пересекающимися осями (конические), со скрещивающимися осями.

Цилиндрические передачи: с внешним (рис. 13.1, а) и внутренним зацеплением (рис. 13.1, б); частным случаем является рееч­ная передача (рис. 13.1, в), осуществляющая преобразование враща­тельного движения в поступательное.

а б в

Рис. 13.1. Цилиндрические зубчатые передачи

Цилиндрические колеса могут быть с прямыми (рис. 13.2, а), косыми или винтовыми (рис. 13.2, б) и шевронными зубьями (рис. 13.2, в).

а б в

Рис. 13.2. Цилиндрические колеса

Конические передачи чаще всего выполняются ортогональными, у которых меж­осевой угол ∑ = 90° (рис. 13.3).

Конические колеса могут быть с пря­мыми, тангенциальными и криволинейными (чаще всего круговыми) зубьями (рис. 13.4).

	а б в
Рис. 13.3. Коническая передача	Рис. 13.4. Конические колеса

Червячная передача (рис. 13.5) состоит из червяка 1, представляющего собой однозаходный или многозаходный винт, и червячного колеса 2.

Зубчатое колесо передачи с меньшим числом зубьев называет­ся шестерней (z₁), а с большим числом зубьев – колесом (z₂).

Рис. 13.5. Червячная передача

По соотношению угловых скоростей ведущего и ведомого звень­ев зубчатые передачи делятся на понижающие (редукторы) и повышающие (мультипликаторы). У понижающих передач ведомое звено вращается с меньшей скоростью, чем ведущее (),a у повышающих – наоборот ().