Механічні трансмісії (передачі)

Тема 2. Механічні трансмісії (передачі)

 

Передачами називають пристрої для передавання енергії на відстань.

Передача – трансмісія (від лат. трансмісіо – передавати).

В залежності від способу передавання енергії передачі поділяють на наступні види: механічні, електричні,

пневматичні, гідравлічні, комбіновані.

Найбільш поширені механічні передачі. їх розділяють на передачі тертям (фрикційні і пасові) і передачі зчепленням (зубчасті, черв'ячні, ланцюгові).

1) Фрикційні передачі складаються з двох котків (фрикційний - від латинського слова “фрикціо” – тертя) (коліс) циліндричних або коніч передають обертання від одного котка до другого.

Передаточне відношення:

де w1 , w2 – кутові швидкості ведучого і веденого елементів;

n1 , n2 – частота обертання ведучого і веденого котків;

D1 , D2 – діаметри ведучого і веденого котків;

e – коефіцієнт, який враховує пружне ковзання котків.

Всіфрикційніпередачіможнаподілитинанерегульовані(зпо регульовані – варіатори.

Фрикційніпередачіпростізабудовою,дешеві,забезпечуютьбез недоліки: не постійне передаточне відношення, підвищене зношування поверхонь контакту, низький к.к.д.

де N1 , N2 – потужність на веденому і ведучому валах.

а) нерегульованіб) регульовані (варіатори)

Рис. 8. Фрикційні передачі

2) Пасові передачі служать для передавання крутного моменту, потужності і зусиль між вузлами машини на велику відстань.

Пасова передача складається з ведучого та веденого шківів і нескінченного паса, який огинає їх з деяким натягом.

В залежності від форми поперечного перерізу паса розрізняють: плоскопасові, клинопасові, круглопасові і поліклинові передачі.

Переваги: можливість передавання потужності на значні віддалі (до 15 м); спроможність витримувати перевантаження; плавність руху і безшумність.

Недоліки:непостійнепередаточневідношення;великінавантажен відносно великі розміри передачі; мала довговічність паса.

Передаточне відношення:

як для фрикційної передачі.

Передавання енергії здійснюється за рахунок сил тертя між шківом і пасом.

Рис. 9. Пасова передача

 

3)Ланцюговіпередачі,якіпасові,використовуютьдляпереда

8 м), але вони відносяться до групи передач зчепленням і забезпечують постійне передаточне число (6...8).

Ланцюгова передача складаєть з ведучої зірочки 1, лан веденої зірочки 3. Ланцюги підбирають за стан кроком та розривним зусиллям.

Передаточне число ланцюгової передачі:

Рис. 10. Ланцюгові передачі

 

де z1 , z2 – кількість зубів ведучої і веденої зірочок;

D1 , D2 – діаметри ділильних кіл ведучої і веденої зірочки.

Приводні ланцюги бувають: роликові, втулочно-роликові, зубчасті і т. п.

Переваги: можливість передавання потужності на великі віддалі; постійне передаточне відношення; незначні навантаження на вали.

Недоліки: швидкий знос ланцюга; витягування ланцюга; шум при роботі; необхідність старанного догляду.

4) Зубчасті передачі відносять до механічних передач зчепленням. Найбільш розповсюджені. Складаються з коліс, які зчіплюються зубами між собою.

Зубчасті передачі класифікуються:

1- в залежності від розташування валів:

а) циліндричні (вали паралельні);

б) конічні (перетинаються і перпендикулярні);

в) гвинтові (перехрещуються і перпендикулярні).

а) циліндричніб) конічнів) гвинтові

Рис. 11. Зубчасті передачі

Зубчасте колесо з меншим числом зубів називається шестернею, з більшим числом зубів – колесом.

2- Зубчасті колеса можуть бути по формі:

а) круглі; б) некруглі; в) секторні.

Рейковапередачадляперетворенняобертовогорухувпоступаль діаметром.

3- За формою зубів на зубчастих колесах:

а) прямозубі; б) косозубі; в) шевронні; г) криволінійні.

4- За типом зчеплення:

а) евольвентні; б) циклоїдальні; в) зачеплення Новікова.

5- За взаємним розташуванням зубчастих коліс:

а) з зовнішнім зчепленням; б) з внутрішнім зчепленням.

6- За конструктивним виконанням: а) відкриті; б) закриті. Передаточне число:

де z1 , z2 – кількість зубів ведучого і веденого зубчастих коліс;

d1 , d2 – ділильні діаметри ведучого і веденого зубчастих коліс.

Переваги: постійне передаточне відношення; можливість застосування в широкому діапазоні швидкостей (до

150 м/с); потужностей (до десятків тисяч кВт); малі габарити; високий к.к.д.; велика довговічність і надійність.

Недоліки: висока точність виготовлення і монтажу; шум при роботі; погано компенсують динамічні навантаження.

5) Черв'ячні передачі відносяться до зубчасто-гвинтових і застосовуються для передавання руху між валами,

що перехрещуються.

1 - черв'як; 2 - черв'ячне колесо.

Рис. 12. Черв’ячні передачі

Черв'ячнапередачаскладаєтьсязгвинта,що називається черв’яком і зубчастого черв’ячного колеса.

Передаточне число:

де hк - число зубів черв'ячного колеса; hч - число заходів черв'яка, hч= 1, 2, 3, 4.

Вони знаходять широке використанняу верстатах,

підйомно-транспотужності.

Переваги: плавність і безшумність руху; можливість одержання великих передаточних чисел (до 200);

компактність; можливість самогальмування.

Недоліки: низький к.к.д.; необхідність виготовлення вінців черв'ячних коліс з дефіцитних антифрикційних матеріалів; сильний нагрів при тривалій роботі.

Вали, осі, їх опори та з’ єднання

Деталі машин, які обертаються встановлюють на осях або валах.

Вали завжди обертаються разом з деталями і передають крутний момент.

Осі можуть обертатися разом з деталями, можуть бути нерухо підтримують деталь.

Осі навантажені тільки згинаючими зусиллями, а вали ще й крутними моментами. За геометричною формою їх розрізняють на прямі, колінчасті, кривошипні і гнучкі. Вони бувають суцільними або порожнистими.

Вали і осі утримуються на опорах.

Ділянки валів і обертових осей, які лежать безпосередньо на опорах називають цапфами. Вони сприймають реакції опор. Кінцеві цапфи, які передають радіальні навантаження називають шипами, проміжні – ший які передають осьові навантаження – п’ятами.

шипшийкап’ята

Рис. 13. Опори валів і осей

Шипи переважно циліндричні, іноді конічні і кульові.

П’яти бувають плоскі, гребінчасті і сегментні.

Нерухомі опорні частини, на які спираються своїми шипами або шийками вали і обертові осі, називають підшипниками, а опори для п'ят – підп'ятниками.

Працездатність і довговічність машини в значній степені залежать від якості підшипників.

За видом тертя підшипники розділяють на підшипники ковзання і підшипники кочення.

б)в)

г)д)

а)

Рис. 14. Підшипники ковзання та кочення

е)ж)

а) – змащення підшипників ковзання; б) – загальне позначення; в) – ковзання; г) – радіальні шарикові; д) – радіальні роликові; е) – радіально-упорні; ж) – упорні.

Ковзання – ділянка вала ковзає по поверхні підшипника.

Кочення–тертяковзаннязаміненетертямкоченняшляхомвста обертаються поміж опорними поверхнями підшипника і вала.

Занавантаженнямрозрізняютьрадіальні(радіальнінавантажен упорні (в основному осьові) підшипники.

Підшипники ковзання бувають нероз’ємні та роз’ємні.

Недоліки: великі втрати на тертя, постійне змазування, великий пусковий момент.

Підшипники кочення мають малі втрати на тертя, не так потребують змазування, бояться динамічних навантажень, складні і дорогі.

Муфти служать для з’єднання співвісно розташованих валів або обертових деталей з валом, на якому вони сидять.

За призначенням і характером роботи муфти ділять на глухі, які з'єднують вали жорстко; компенсаційні, які допускають деякевзаємнезміщенняіперекісз’єднанихвалів;зчіпнізабезпечуютьз'єднан

втулково-пальцеві, ланцюгові, хрестові (кулачкові) і шарнірні (в карданних передачах).

Зчіпні муфти: фрикційні (дискові, конічні, стрічкові, пневмокамерні) і кулачкові.

а)б)в)г)

Рис. 15. Муфти

а) – багатодискова; б) – конічна; в) – кулачкова; г) – муфта (загальне позначення) без уточнення типу

 

Запитання для самоконтролю

 

1.Дайте класифікацію передач.

2.Призначення механічних передач, їх область застосування?

3.Дайте класифікацію механічних передач.

4.Що таке передаточне число передачі, як воно визначається?

5.Які переваги і недоліки передач тертям?

6.Що таке передаточне число черв’ячної передачі, як його визначити?

7.Як схематично умовно зображуються різні типи механічних передач?

8.Що таке само гальмівна передача?

9.Що таке редуктор і мультиплікатор, їх призначення?

10. Що таке варіатор, які бувають варіатори?