- •3.4 Шпоночные соединения
- •3.5 Шлицевые соединения
- •4 Механические передачи
- •4.1 Общие сведения
- •4.1.1 Назначение механических передач
- •4.1.2. Классификация передач
- •4.1.3 Передаточное отношение
- •4.2 Ременная передача
- •Применение ременных передач
- •4.3 Зубчатые передачи
- •4.5 Червячные передачи
- •4.6 Цепные передачи
Применение ременных передач
Ременные передачи применяют в большинстве случаев для передачи движения от электродвигателя, когда межосевое расстояние a (рисунок 4.1) достаточно большое, а передаточное отношение i не требуется строго постоянным (в приводах станков, транспортеров, дорожных и строительных машин и т.п.).
4.3 Зубчатые передачи
Зубчатая передача – это механизм, состоящий из колёс с зубьями, которые сцепляются между собой и передают вращательное движение, преобразуя угловые скорости и крутящие моменты.
Рисунок 4.5 – Зубчатая передача
В зубчатой паре меньшее зубчатое колесо принято называть шестерней, большее – колесом. В общем случае термин «зубчатое колесо» относят как к шестерне, так и к колесу. Параметрам шестерни приписывают индекс 1, колеса – индекс 2 (число зубьев z1, z2, частота вращения ω1, ω2).
В зависимости от взаимного расположения геометрических осей валов зубчатые передачи бывают: цилиндрические – при параллельных осях (рисунок 4.5 и конические – при пересекающихся осях (рисунок 4.6). Очень ограниченно используются передачи со скрещивающимися осями (винтовые).
Рисунок 4.6 – Зубчатые цилиндрические передачи (с параллельными осями)
Цилиндрические передачи. Зубчатые колёса цилиндрических передач выполняют: с прямыми зубьями (рисунок 4.6, а) для работ при невысоких и средних скоростях в открытых передачах и в коробках скоростей; с косыми зубьями (рисунок 4.6, б) для использования в ответственных передачах при средних и высоких скоростях; с шевронными зубьями (рисунок 4.6, в) для передачи больших моментов и мощностей в тяжёлых машинах. Передачи а, б, и в являются передачами с внешним зацеплением, а передача г – с внутренним зацеплением.
Рисунок 4.7 – Зубчатые конические передачи (с пересекающимися осями)
Конические передачи применяют (рисунок 4.7), когда оси пересекаются под прямым углом. В обычных конических передачах применяют прямозубые колёса (слева), а во всех ответственных – с криволинейными, зубьями (справа).
Частным случаем цилиндрической зубчатой передачи считают реечную передачу, преобразующую вращательное движение в поступательное и наоборот (рисунок 4.8). Рейку рассматривают как зубчатое колесо, диаметр которого увеличен до бесконечности.
Рисунок 4.8 – Реечная передача
Материалы зубчатых колес. Выбор материала зубчатых колес зависит от назначения передачи и условий ее работы. Чаще всего применяют стали, реже – чугуны и пластмассы.
Достоинства зубчатых передач. 1. Большая долговечность и надёжность. 2. Малые габариты. 4. Высокий КПД (потери в точных, хорошо смазываемых передачах 1—2 %, в особо благоприятных условиях 0,5 %). 5. Сравнительно малые нагрузки на валы и подшипники. 6. Постоянство передаточного числа. 7. Простота обслуживания.
Недостатки. 1. Относительно высокие требования к точности изготовления и монтажа. 2. Шум при больших скоростях.
Применение зубчатых передач. Зубчатые передачи являются наиболее рациональным и распространённым видом механических передач. Их применяют для передачи мощностей – от ничтожно малых до десятков тысяч кВт, для передачи окружных усилий от долей грамма до 10 МН (1000 mc). Зубчатые передачи применяют в виде простых одноступенчатых передач и в виде различных сочетаний нескольких передач, встроенных в машины или выполненных в виде отдельных агрегатов. Широко используют зубчатые передачи для понижения угловых скоростей и повышения крутящих моментов в редукторах.
Рисунок 4.9 – Общий вид зубчатых передач и их деталей