Г) Соединение посадкой с натягом.

В машиностроении для создания неподвижного соединения, например для деталей «вал-шестерня», можно использовать посадки с натягом. Они характеризуются наличием гарантированного натяга независимо от способа соединения деталей (под прессом, разогреванием охватывающей детали, охлаждением охватываемой детали или комбинированным способом). Выбор посадки производится из условия, что при наименьшем натяге обеспечивается прочность соединения и передача нагрузки, а при наибольшем - прочность деталей.

В зависимости от назначения соединений выбираются тяжелые, средние и легки посадки с натягом.

Тяжелые посадки применяются в соединениях с большими нагрузками, например в вагонных колесах на осях, установочных штифтах в станочных приспособлениях, несъемных муфтах на концах валов прокатных станов, седле клапана в головке блока цилиндров грузового автомобиля.

Средние посадки рекомендуется применять для запрессовки втулок в шкивы и зубчатые колеса, соединения кондукторных втулок с корпусом кондуктора, закрепления зубчатых колес на валах коробок скоростей, установки бронзовых венцов червячных колес.

Легкие посадки с натягом применяют для соединения тонкостенных втулок с корпусами, закрепления установочных колец на валу электродвигателя, соединения втулок с зубчатыми колесами металлорежущих станков.

Занятие 28. (2 часа) Фрикционные передачи. Зубчатые передачи. Червячные передачи

Классификация передач и их назначение

Наиболее распространенными являются передачи вращатель­ного движения. Это объясняется существенным преимуществом вращательного движения по сравнению с движением возвратно-поступательным.

Нецелесообразность, а иногда невозможность прямого соеди­нения двигателя и машины объясняется следующими факторами:

· несовпадением их скоростей (двигатели обычно имеют большие угловые скорости, что позволяет делать их компактными, в ра­бочих же органах машин-орудий часто требуется большой момент при относительно небольших скоростях);

· необходимостью изменять скорость машины при постоян­ной скорости выбранного двигателя;

· необходимостью в ряде случаев одним двигателем приводить в движение несколько механизмов.

Механические передачи классифицируют по следующим при­знакам:

- по физическим условиям-передачи движения:

· трением (фрик­ционные, ременные, канатные);

· сцеплением одного звена с другим (зубчатые, червячные, цепные);

- по способу соединения ведущего и ведомого звеньев:

· передачи с непосредственным касанием ведущего и ведомого звеньев

(фрикционные, зубчатые, червячные);

· передачи с про­межуточным звеном, соединяющим ведущее и ведомое звенья (ременные, канатные,, цепные.)

Фрикционные передачи

Фрикционные передачи - это передачи, в которых движение от ведущего тела к ведомому передается силами трения.

На рис. 28.1. показаны простейшие фрикционные передачи.

Рис.28.1. Фрикционные передачи

Рис.28.2. Кинематические отношения фрикционной передачи.

Ведущий диск 1 поджимается силой Q к торцовой поверхности диска 2. При вращении диска 1 в точке М возникает сила трения F_тр = f_трQ  которая приводит во вращение ведомый диск 2. Можно определить, с какой угловой скоростью будет вращаться ведомый диск. Передаточное отношение определяется отношением угловых скоростей ведомого звена к ведущему. Для данной передачи оно определится так:

Следовательно, угловая скорость ведомого звена

Если диску 1 сообщить поступательное перемещение вдоль оси N - N, то у ведомого диска 2 будет бесступенчато меняться угловая скорость, так как радиус r ₂ может изменять свое значение от 0 до R.

Такие фрикционные передачи, которые позволяют бесступенчато изменять частоту вращения ведомого звена, называются вариаторами.

Наибольший диапазон регулирования частот вращения D = n_max/n_min:

у лобовых вариаторов - 3...4, у торовых и конусно-шкивных - 8... 10.

Достоинства фрикционных передач:

· простота тел качения;

· бесступенчатость регулирования скорости;

· возможность изменения скорости ведомого звена без остановки ведущего, что очень важно в приводах металлорежущих станков;

· низкая стоимость изготовления в силу простоты конструкции.

Недостатки:

· невозможность (в отличие от зубчатых зацеплений) получения точных передаточных отношений;

· повышенный износ;

· необходимость специальных нажимных устройств (чего не требуется зубчатым передачам); большие нагрузки на подшипники.

В силу указанных недостатков применение вариаторов в машиностроении ограничено. Они используются в винтовых прессах, приборах, приводах главного движения некоторых станков

Ременные передачи

Ременная передача (рис. 28.3, а, б) широко применяется для передачи движения между удаленными друг от друга валами. Она осуществляется посредством шкивов 2, закрепленных на валах, и надетых на эти шкивы одного плоского 1 либо нескольких клиновых ремней 3. Первая называется плоскоременной, а вторая клиноременной передачей.

Рис.28.3. Ременные передачи

Преимуществами ременных передач являются возможность осуществлять передачу на значительные расстояния; эластичность привода, смягчающая колебания и нагрузки и предохраняющая от значительных перегрузок (за счет проскальзывания); плавность хода и бесшумность работы.

К недостаткам относятся большие габариты, непостоянство передаточного отношения (из-за проскальзывания ремня на шкивах), большое давление на валы и подшипники.

Плоские ремни изготовляют из кожи, хлопчатобумажных и прорезиненных тканей. Для создания замкнутой гибкой связи их сшивают. Клиновые ремни изготовляют замкнутыми - цельными определенной длины. Такие ремни обеспечивают хороший контакт со шкивом в желобе и плавную безударную передачу.

Передача усилий обеспечивается только при нормально натянутых ремнях. Для этого ремни периодически перешивают или устанавливают специальные устройства, которые регулируют натяжение ремней.

Вследствие неизбежного скольжения окружная скорость на ведомом валу v₂ меньше скорости vx на ведущем валу:

Отсюда передаточное отношение

В справочниках приведены следующие значения относительного скольжения ξ: прорезиненные, текстильные и синтетические ремни - 0,01; кожаные ремни - 0,015; кордтканевые клиновые ремни - 0,2; кордшнуровые клиновые ремни - 0,01.