Основные виды механических передач

Основные критерии работоспособности и расчета деталей машин.

Критерий – это "мерило значения чего-либо", граница допустимости решения, ограничение целевой функции.

Важнейшими критериями работоспособности деталей машин являются прочность, жесткость, износостойкость, теплостойкость, вибрационная устойчивость.

При конструировании работоспособность деталей обеспечивают выбором материала и расчетом размеров по основному критерию. Выбор критерия обусловлен характером воздействия нагрузки, среды и вызываемым видом отказа.

В настоящее время самым распространенным критерием работоспособности является прочность.

Прочность – это способность детали сопротивляться разрушению или потере формы под действием приложенных к детали нагрузок. Этому критерию должны удовлетворять все детали и узлы.

Этапы проектирования машин.

Основные этапы проектирования и изготовления станков или машин регламентированы ЕСКД. Процесс создания новой машины очень сложен и содержит многие мероприятия для обеспечения этапов проектирования от технического задания до запуска ее в серийное производство (рис. 2).

Техническое задание обосновывает целесообразность создания новой машины и устанавливает основное назначение и технические характеристики, вид производства, для которого предназначена машина или станок. Новая машина или станок должны иметь более высокие показатели по сравнению с существующими станками, обеспечивать более высокую производительность и повышение качества продукции, простоту конструкции.

Основной вопрос технического задания заключается в указании и обосновании тех новых качеств, которыми должен обладать станок. Для определения преимуществ предлагаемого варианта анализируют характеристики лучших станков или машин данного типа. Исходные данные для обоснования технических показателей станка- технологический процесс обработки на данном участке и требования к качеству выпускаемой продукции.

Техническое предложение содержит совокупность конструкторских документов, оно уточняет и развивает техническое задание. На этом этапе разрабатывают кинематическую, гидравлическую и другие схемы станка. Рассчитывают габаритные размеры машины, устанавливают его окончательные технические характеристики, приводят технико-экономическое обоснование целесообразности его проектирования. Техническое предложение дает полное представление о внешнем виде и возможностях машины.

Эскизный проект содержит конструктивные решения, дающие общее представление об устройстве и принципе работы машины на основании проектных расчетов и анализа различных вариантов. Исходными данными для расчетов служат параметры технологических режимов обработки - величин скоростей резания и подач, сил, возникающих при выполнении заданного технологического процесса. При разработке конструкции машины или станка используют стандартные и унифицированные детали, узлы и механизмы.

Технический проект содержит окончательные технические решения, дающие полное представление об устройстве машины или станка. В нем представлены исходные данные для разработки рабочей документации. На этой стадии принимают и разрабатывают окончательные технические решения, выполняют общие виды и схемы машины, производят необходимые дополнительные расчеты.

Рабочая документация (последняя стадия проектирования) включает в себя разработку рабочих чертежей деталей и технических условий к ним. Она содержит все данные, необходимые для разработки технической документации изготовления станка или машины. Далее следуют этапы изготовления и доводки новой машины.

Опытный образец изготовляют для того, чтобы проверить и испытать конструкцию нового станка или машины с целью выявления конструктивных и технологических недостатков.

Установочную серию выпускают, чтобы проверить машину или станок в производственных условиях. На этой стадии разрабатывают также основные документы машины - ее паспорт, руководство по эксплуатации, технические условия на ее показатели согласно стандартам.

Серийное производство проводят после исправления конструкции на основании проведенных испытаний.

Основные виды механических передач.

Механической передачейназывают устройство для передачи механического движения от двигателя к исполнительным органам машины. Может осуществляться с изменением значения и направления скорости движения, с преобразованием вида движения. Необходимость применения таких устройств обусловлена нецелесообразностью, а иногда и невозможностью непосредственного соединения рабочего органа машины с валом двигателя. Механизмы вращательного движения позволяют осуществить непрерывное и равномерное движение с наименьшими потерями энергии на преодоление трения и наименьшими инерционными нагрузками.

Механические передачи вращательного движения делятся:

- по способу передачи движения от ведущего звена к ведомому на передачи трением (фрикционные, ременные) и зацеплением (цепные, зубчатые, червячные);

- по соотношению скоростей ведущего и ведомого звеньев на замедляющие (редукторы) и ускоряющие (мультипликаторы);

- по взаимному расположению осей ведущего и ведомого валов на передачи с параллельными, пресекающимися и перекрещивающимися осями валов.

Зубчатые передачи

Зубчатой передачей называется трехзвенный механизм, в котором два подвижных звена являются зубчатыми колесами, или колесо и рейка с зубьями, образующими с неподвижным звеном (корпусом) вращательную или поступательную пару.

Зубчатая передача состоит из двух колес, посредством которых они сцепляются между собой. Зубчатое колесо с меньшим числом зубьев называют шестерней, с большим числом зубьев – колесом.

Планетарные передачи

Планетарными называются передачи, содержащие зубчатые колеса с перемещающимися осями . Передача состоит из центрального колеса с наружными зубьями, центрального колеса с внутренними зубьями, водила и сателлитов . Сателлиты вращаются вокруг своих осей и вместе с осью вокруг центрального колеса, т.е. совершают движение, подобное движению планет.

Червячные передачи

Червячная передача применяется для передачи вращения от одного вала к другому, когда оси валов перекрещиваются. Угол перекрещивания в большинстве случаев равен 90º. Наиболее распространенная червячная передача состоит из так называемого архимедова червяка, т.е. винта, имеющего трапецеидальную резьбу с углом профиля в осевом сечении, равным двойному углу зацепления (2α = 40), и червячного колеса.