Механические силовые передачи.

Механические передачи по принципу работы делят на:

передачи трением с непосредственным контактом тел качения (фрик­ционные) и с гибкой связью (ременные).

передачи зацеплением с непосредственным контактом (зубчатые и червячные) и с гибкой связью (цепные).

В фрикционных передачах движение осуществляется с помощью сил трения скольжения. Значения коэффициента трения зависит от материала тру­щихся пар, смазки и других параметров.

Передачи, как и трансмиссии в целом, характеризуются передаточным отношением, т.е. отношением угловых скоростей звеньев механизмов.

Существует такое понятие, как передаточное число. Формула определе­ния передаточных чисел выглядит так:

Где: I - передаточное число;

W₁ - угловая скорость ведущего звена;

w₂ - угловая скорость ведомого звена;

N₁, N₂- число оборотов соответственно ведущего и ведомого звена;

D_2, D₁ - диаметры соответственно ведомого и ведущего зубчатых колес;

Z_2, Z₁ - количество зубьев соответственно ведомого и ведущего зубчатых колес;

К достоинствам таких передач следует отнести простоту формы тел каче­ния и равномерность вращения. К недостаткам относятся большие нагрузки на валы и подшипники, необходимость применения специальных прижимных уст­ройств и опасность повреждения и быстрого износа поверхностей в случаях буксования тел качения.

Ременная передача

Простейшая ременная передача состоит из ведущего и ведомого шкивов и ремня, надетого на шкивы с натяжением, и передающего окружные усилия с помощью сил трения. Ремни выполняют плоского, клинового, поликлинового и круглого сечения. Необходимым условием работы ременной передачи является натяжение ремня, которое должно сохраняться в условиях эксплуатации. Натя­жение осуществляется перемещением одного из шкивов, натяжным роликом или пружиной, автоматическим устройством, обеспечивающим регулирование натяжения в зависимости от нагрузки. Ременные передачи, как правило,

                 Рис. 1

применяют для передачи движения параллельными валами, вращающимися в одну сторону.

Передачи с клиновыми ремнями обладают большей тяговой способно­стью за счет клинового эффекта, где также принимают участие в работе силы трения.

Клиноременная передача (рис. 1) также состоит из ведущего 1 и ведомого 2 шкивов и клиновых ремней 3. Чтобы ремень имел хорошее сцепление со шкивами, шкивы делают с канавками (желобками) трапецеидального сечения.

Для передачи большего крутящего момента клиноременные передачи бывают с двумя, тремя и более (до шести) ремнями. Передаточное от­ношение передачи определяется отношением диаметров ведомого шкива к ведущему. Ременные пере­дачи применяют в быстроходных трансмиссиях, но передающих не­большой крутящий момент.

Нормальная работа ременных передач зависит от межосевого расстояния шкивов. Межосевое расстояние следует принимать:

для плоскоременных передач оптимальная величина

а_опт = 2(D_I+D₂);

для клиноременных передач минимальная и максимальная величины соответственно

а_min = 0,55(D₁ + D₂) + h

а_max = 2(D_I + D₂)

где d_i и D₂ - диаметры шкивов; h - толщина ремня.

Работоспособность ременных передач определяется их тяговой способно­стью и долговечностью ремней.

В трансмиссиях подъемников и вышек цепные передачи применяются редко, например, в механизме передвижения прицепного подъемника III2CB, но зато широко применяются в следящих механизмах, обеспечивающих гори­зонтальное положение рабочих площадок (люлек) при различных положениях рабочего оборудования

Цепная передача

Для цепных передач исполь­зуют, как правило, втулочно-роликовые цепи одно- и двухряд­ные. Цепная передача (рис. 2) состоит из ведущей 3 и ведомой 1 звездочек и цепи 2. При передаче движения ведомый вал получает вращение в том же

                          Рис. 2                         на­правлении, что и ведущий, в отличие от

                                                                 зубчатых передач.

Зубчатые передачи

Эти механизмы с помощью зубчатого зацепления передают или преобразуют движение с изменением угловых скоростей и моментов. Зубчатые передачи между параллельными осями осуществляются цилиндрическими ко­лесами с прямыми, косыми и шевронными зубьями. Передачи между пересе­кающимися осями

                               Рис. 3

 осуществляются коническими колесами, передача между пе­рекрещивающимися осями - червячной парой. Принято называть меньшее зуб­чатое колесо в паре шестерней, а большее - колесом.

Цилиндрические зубчатые колеса с прямым зубом обладают во время ра­боты повышенным шумом за счет низкого коэффициента перекрытия. Колеса с косым зубом менее шумны во время работы за счет большого коэффициента перекрытия, но при наличии касательных сил (из-за расположения зубьев под уг­лом) они пытаются переместиться вдоль осевой линии, что приводит к нарушению работы сопрягаемой пары. Для компенсации сил, пытающихся сдвинуть колеса вдоль оси, применяются шевронные передачи, т.е. колеса с зубьями в виде «елочки»

В приводах с большим передаточным числом, составленных из несколь­ких последовательно соединенных передач, общее передаточное число равно произведению передаточных чисел каждой ступени передачи, т. е.

I_общ = I₁ x I₂ x …… I_n

Где: I_общ - общее передаточное число;

 I₁, I₂,I_n - передаточные числа каждой ступени

Основными параметрами зубчатых передач являются:

Шаг зацепления - расстояние между двумя одноименными точками двух соседних зубьев, взятое по делительной окружности колеса.

Модуль зацепления — отношение шага зацепления к числу п\

Целительная окружность - окружность, диаметр которой равен произве­дению модуля зацепления на число зубьев колеса.

Червячные передачи

Червячные передачи применяют для передачи вращения от одного вала другому, когда они лежат в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Чер­вячная передача состоит из червяка, который является ведущим зве­ном, и червячного колеса (ведомое звено). Зубьев у червяка, т. е. числа заходов, как правило, бывает один, два, реже — три. Червячные передачи в силу этого имеют большие передаточные отношения (до сорока), но обладают низким КПД. Если угол винтовой линии червяка будет небольшим (не более 45⁰), обра­зуется самотормозящаяся передача, т. е. движение может передаваться только от червяка к колесу. Такие передачи используются, например, в лебедках меха­низмов подъема рабочего оборудования для повышения безопасности, так как червячная пара является своеобразным тормозом лебедки.