Червячные передачи

Кроме зубчатых передач, существуют червячные передачи, применяемые в тех случаях, когда оси валов непараллельны и не пересекаются. Как показано на рис. 8, е, червячная переда­ча состоит из червяка 1, насаживаемого на ведущий вал или изготовляемого заодно с ним, и червячного колеса 2, закреп­ляемого на ведомом валу. Червяк представляет собой винт с трапецеидальной резьбой. Червячное колесо имеет вогнутые по длине косые зубья.

Червячные передачи позволяют получить малые передаточ­ные числа, что делает их применение целесообразным в случа­ях, когда требуются небольшие скорости вращения ведомого вала. Имеет существенное значение и то, что червячные переда­чи занимают меньше места, чем зубчатые.

Чтобы подсчитать передаточное число i червячной переда­чи, нужно число заходов К червяка разделить на число зубь­ев z₂ червячного колеса.

Недостаток червячных передач – большие потери передавае­мой мощности на трение. Стремясь уменьшить потери, делают червяк из стали и его поверхность после закалки шлифуют, а червячное колесо изготовляют из бронзы. При таком сочетании материалов трение уменьшается, следовательно, меньше стано­вится потеря мощности; кроме того, меньше износ детали.

Из бронзы, в целях экономии, обычно делают не все чер­вячное колесо, а только обод, надеваемый затем на стальную ступицу.

Механизмы преобразования движения

Наряду с механизмами, передающими вращение и изменяю­щими его скорость, в станках широко применяются механизмы для преобразования вращательного движения в прямолинейное, непрерывного движения в прерывистое и т. д. Наиболее распро­страненными механизмами преобразования вращательного дви­жения в прямолинейное являются реечный, винтовой, кривошипно-шатунный, эксцентриковый, кулисный и храповой.

Реечные передачи

К ним относится механизм, уже знакомый нам по рис. 8, д. В сверлильном станке с помощью реечной пере­дачи преобразуется вращательное движение штурвала в пря­молинейное движение шпинделя при ручной подаче сверла. Расположенное на валике штурвала зубчатое колесо 1 находится в зацеплении с рейкой 2, закрепленной на гильзе, в которой вра­щается шпиндель.

Подача суппорта токарного станка вдоль станины тоже про­изводится перемещением зубчатого колеса по рейке.

Винтовые механизмы

Вращательное движение можно преобразовать в поступательное также при помощи винта и гайки (рис. 9, а). Для это­го гайку 2 закрепляют хвостовиком 3 в детали 4, а винт 1 соединяют с деталью 5. При вращении винта рукояткой 6 или вра­щении механическом винт ввинчивается или вывинчивается из гайки; перемещаясь вдоль своей оси, он увлекает за собой деталь 5.

Кривошипно-шатунный механизм

Кривошипно-шатунный механизм (рис. 9, б) состоит из че­тырех звеньев: неподвижно закрепленного звена 1, называемого стойкой, кривошипа 2, шатуна 3 и ползуна 4. В этом механизме вращательное движение кривошипа преобразуется в прямолинейное возвратно-поступательное движение ползуна, и наобо­рот: прямолинейное движение ползуна может преобразоваться во вращательное движение кривошипа.

Таким образом, ведущим звеном может быть в одном случае кривошип, а в другом ползун. Когда ведущим звеном является кривошип, механизм преобразует вращательное движение кривошипа (вала) в возвратно-поступательное движение ползуна (поршня), как например в механизме кривошипного пресса, поршневом насосе, приводе механической ножовки и т. д. Когда же ведущее звено – ползун, механизм преобразует его возвратно-поступательное движение во враща­тельное движение кривошипа, как например в механизме паро­вой машины, двигателе внутреннего сгорания.

Рисунок 9

Для нормальной работы кривошипно-шатунного механизма нужно, чтобы радиус кривошипа был меньше длины шатуна. Только при этом условии кривошип может совершать полный цикл движения.

Во многих механизмах вместо кривошипного вала I исполь­зуется коленчатый вал II, на шейки которого надевают ша­туны.