Лекция 9. Механические передачи.

Общие сведения.

Для привода машин используются двигатели. Однако двигатель непосредственно не соединяют с рабочим (исполнительным) органом машины. Это объясняется многими причинами и, в частности, тем, что скорость вращения двигателя и рабочего органа машины не одинаковы. Например, угловая скорость барабана конвейера значительно меньше, чем угловая скорость вала двигателя.

Изготавливать же двигатели к каждой конкретной машине, т.е. с параметрами близкими к рабочим параметрам машины экономически не оправдано, а иногда просто невозможно. В связи с этим и приходится между двигателем и рабочим органом машины вводить так называемые передаточные устройства или проще передачи.

Итак, передачей называется механизм, передающий от двигателя к рабочей машине мощность с изменением при этом частоты вращения или угловой скорости и крутящего момента. Таким образом, передача служит для согласования режима работы двигателя с режимом работы исполнительных органов машины. Место установки передачи всегда между двигателем и рабочей машиной. Идеальный случай конструкции машины – отсутствие передачи. Передачи служат также для изменения параметров машины (т.е. для регулировки скорости), преобразования вращательного движения в поступательное. Для изменения направления движения, в качестве предохранительных устройств, для разветвления потока мощности от одного двигателя к небольшим машинам.

Все передачи разделяются на повышающие (когда угловая скорость машины больше скорости двигателя) и понижающие.

В машиностроении применяются различного рода передачи: механические, электрические, пневматические, гидравлические. В курсе «Основы машиноведения» в основном изучаются понижающие передачи и только механические.

Механические передачи обладают существенными достоинствами по сравнению с другими видами передач. Они обладают высокой надежностью в эксплуатации, их кинематические параметры лежат в весьма широком диапазоне, обладают достаточно высоким КПД, просты в изготовлении и эксплуатации, обладают малыми габаритами и применяются как при малых, так и достаточно больших расстояниях между двигателем и исполнительным органом машины.

Все механические передачи разделяются на две основные группы:

1. передачи, основанные на использовании трения (это фрикционные и ременные передачи);

2. передачи, основанные на использовании зацепления (зубчатые, червячные, винтовые и цепные).

В дело развития передач большой вклад внесли русские и советские ученые, в том числе и ученые нашего института, в частности, нашей кафедры.

В любой передаче чаще всего применяются тела вращения – валы, шкивы, шестерни, звездочки и т.д. Условились называть вал, который соединяется с двигателем входным или ведущим и всем его параметрам присваивать индекс 1, а вал, который соединяется с исполнительным органом – выходным или ведомым и, если нет других промежуточных валов, всем его параметрам присваивать индекс 2.

входной вал

выходной вал

Между входным и выходным валами могут располагаться промежуточные валы (например, в многоступенчатом редукторе).