Передачи с переменным передаточным числом

Многие машины в процессе работы требуют изменения передаточного числа.

а) передачи ступенчатогорегулирования (коробки передач).

В этом случае исходным является заданный ряд скоростей ведомого вала, частота вращения ведущего вала (обычно n ₁ = const) и крутящий момент на ведомом валу. Ряд скоростей (чисел оборотов) должен составлять геометрическую прогрессию.

Отношение называется диапазоном регулирования.

Отношение двух соседних чисел оборотов называется знаменателем ряда или коэффициентом регулирования.

Величина φ нормализована, например, в станкостроении φ= 1,26; φ= 1,41; φ= 1,58.

Ступенчатое регулирование в передачах трением осуществляется с помощью ступенчатых шкивов и ремня, который переводится с одной ступени на другую.

б) передачи бесступенчатого регулирования (вариаторы).

Ступенчатое регулирование скорости приводит к потере производительности машины. Полностью исключить ее можно лишь используя принцип бесступенчатого регулирования скорости. Наиболее просто такой вид регулирования осуществляется в передачах трением – фрикционных и ременных. Обычно они носят название фрикционные или ременные вариаторы.

Механизмы преобразования одного вида движения в другой (общие сведения)

В данном учебнике «Детали машин» в пределах учебной программы рассматриваются рычажные, кулачковые и храповые механизмы: назначение, принцип работы, устройство, область применения.

Подробно этот раздел изучается в курсе «Теория механизмов и машин».

Рычажные механизмы

Рычажные механизмы предназначены для преобразования одного вида движения в другое, колебательное вдоль или вокруг оси. Наиболее распространенные рычажные механизмы — шарнирный четырехзвенный, кривошип но-ползунный и кулисный.

Шарнирный четырехзвенный механизм (рис.7) состоит из кривошипа 7, шатуна 2 и коромысла 3. В зависимости от соотношения длин рычагов 1, 2, 3 механизм и его звенья будут выполнять разные функции. Механизм, изображенный на рис.7, со звеном 1, наиболее коротким из всех, называетсяоднокривошипным . При вращении кривошипа. 1 вокруг оси О, коромысло 3 совершает колебательное движение вокруг оси О₂, шатун 2 совершает сложное плоскопараллельное движение.

Кривошипно-ползунный механизм получают из шарнирного четырехзвенника при замене коромысла 3 ползуном 3 (рис. 8). При этом вращение кривошипа 1, ползун 3 совершает колебательное прямолинейное движение вдоль направляющей ползуна. В двигателях внутреннего сгорания, таким ползуном, является поршень, а направляющей — цилиндр.

Кулисные механизмы служат для преобразования равномерно-вращательного движения кривошипа в качательное движение кулисы или неравномерное прямолинейное колебательное (возвратно-поступательное) движение ползуна. Кулисные механизмы используются в строгальных станках, когда рабочий ход (снятие стружки) происходит медленно, а нерабочий ход (возвращение резца) — быстро. На рис.9 показана схема кулисного механизма с входным поршнем на шатуне. Такая схема используется в механизмах гидронасосов ротационного типа с вращающимися лопастями, а также в различных гидро- или пневмоприводах механизма с входным поршнем 3 на шатуне, скользящем в качающемся (или вращающемся) цилиндре.

Рис.7. Шарнирный четырех звенный механизм: 1 — криво шип; 2 — шатун; 3 — коромысло

Рис.8. Кривошипно-шатунный механизм: 1 — кривошип; 2— шатун; 3 — ползун

Рис.9. Кулисный механизм: 1 — кри вошип; 2 — шатун; 3 — поршень

Кулачковые механизмы

Кулачковые механизмы предназначены для преобразования вращательного движения ведущего звена (кулачка) в заведомо заданный закон возвратно-поступательного движения ведомого звена (толкателя). Широко применяются кулачковые механизмы в швейных машинах, двигателях внутреннего сгорания, автоматах и позволяют получить заведомо заданный закон движения толкателя, а также обеспечить временные остановы ведомого звена при непрерывном движении ведущего.

На рис. 10 приведены плоские кулачковые механизмы. Кулачковый механизм состоит из трех звеньев: кулачка 1, толкателя 2 и стойки (опоры) 3. Для уменьшения трения в кулачковый механизм вводится ролик. Ведущим звеном в кулачковом механизме является кулачок. Кулачок может совершать как вращательное движение, так и поступательное. Движение ведомого звена — толкателя — может быть поступательным и вращательным.

Рис. 10. Кулачковые механизмы: 1 — кулачок; 2 — толкатель; 3 — стойка (опора)

Недостатки кулачковых механизмов: высокие удельные давления, повышенный износ звеньев механизма, необходимость обеспечения замыкания звеньев, что приводит к дополнительным нагрузкам на звенья и к усложнению конструкции.

Храповые механизмы

Храповые механизмы относятся к механизмам прерывистого действия, которые обеспечивают движения ведомого звена в одном направлении с периодическими остановками. Конструктивно храповые механизмы делятся на нереверсивные с внутренним зацеплением и с храповым колесом, а также реверсивные в виде зубчатой рейки.

Нереверсивный храповый механизм с внутренним зацеплением (рис. 11).Ведущим звеном может быть как храповое колесо внутреннего зацепления 1, соединенное с зубчатым колесом внешнего зацепления, так и втулка 4 с закрепленной на ней собачкой 3, подпружиненной к зубьям храпового колеса 1 пружиной 2.

Рис. 11. Нереверсивный храповый механизм с внутренним зацеплени ем:

1 — храповое колесо; 2 — пру жина; 3 — собачка; 4 — втулка

В нереверсивных механизмах (рис. 12) храповое колесо выполняют в виде рейки 1 в направляющих, и тогда собачка 2 сообщает рейке с храповым зубом прерывистое прямолинейное движение. В этом случае предусматривает устройство, которое возвращает рейку в начальное положение.

Рис. 12. Нереверсивный храповый механизм:

1 — рейка; 2 — собачка

Рис. 13. Реверсивный храповый механизм:

1- храповик; 2 — ведущий рычаг; 3 — собачка

Реверсивные храповые механизмы (рис.13) имеют: храповое колесо 1 с зубьями эвольвентного профиля, а на ведущем рычаге 2 шарнирно устанавливают собачку 3, которую при необходимости реверса перебрасывают вокруг оси О_х.

В машино- и приборостроении применяют храповые механизмы, в которых механизм (ведомое звено) двигается в одном направлении с периодическими остановками (металлообрабатывающие станки, задняя ведущая втулка у велосипеда и др.).

Мальтийский механизм (крест)

Мальтийские кресты широко применяются в машинных автоматах. Они относятся к механизмам прерывистого действия и предназначены для преобразования равномерного вращения ведущего звена в периодические с остановками ведомого звена, работают плавно без ударов (в отличие от храповых механизмов).

Наиболее распространенные мальтийские механизмы с внешним зацеплением (рис. 14). Такой механизм состоит из ведущего кривошипа 7, ролика 2 на его конце, мальтийского креста 3. При вращении кривошипа 1 ролик 2 входит в паз 4 мальтийского креста 3 и возвращает его на заданный угол. После выхода ролика 2 из паза 4 угловое положение мальтийского креста фиксируется цилиндрической поверхностью диска.

Мальтийские механизмы проектируются с числом пазов мальтийского креста, равным 3 + 12. Расчеты храповых механизмов на прочность проводятся в зависимости от вращающего момента на вале храпового колеса.

Рис. 14. Мальтийский механизм: 1 — ведущий кривошип;

2 — ролик; 3 - мальтийский крест; 4 - паз мальтийского креста

Вопросы для самопроверки

- Мощность механической передачи определяется по формуле …

- КПД механической передачи определяется по формуле …

- Механическая передача является повышающей и называется мультипликатором при …

1) u<1, n₁<n₂

2) u>1, n₁>n₂

3) u>1, n₁<n₂

4) u<1, n₁>n₂

- Механическая передача является понижающей и называется редуктором при …

1) u<1, n₁<n₂

2) u<1, n₁>n₂

3) u>1, n₁<n₂

4) u>1, n₁>n₂

- Коэффициент полезного действия (КПД) механического привода определяется по формуле …

- Наиболее высокий КПД имеет … передача.

1) зубчатая коническая

2) цепная

3) червячная

4) ременная

5) зубчатая цилиндрическая

- К механическим передачам зацеплением относятся …

1) зубчатые, волновые, клиноременные

2) зубчатые, фрикционные, червячные

3) зубчатые, цепные, червячные, планетарные

4) зубчатые, червячные, ременные, фрикционные

- К механическим передачам трением относится …

1) червячная

2) клиноременная

3) волновая зубчатая

4) планетарная

5) винтовая

- Большее передаточное отношение имеет … передача.

1) коническая зубчатая

2) ременная

3) цепная

4) цилиндрическая зубчатая

5) червячная

- В механическом приводе быстроходной называется передача …

1) расположенная ближе к двигателю

2) расположенная ближе к рабочем органу привода

3) открытая

4) закрытая

- Передаточное отношение механической передачи определяют по формуле...

- Опишите взаимное положение валов в передаче 10—11, см. рис. 16

1. Передача с параллельными осями валов

2. Передача с пересекающимися осями валов

3. Передача с перекрещивающимися осями валов

4. Определить нельзя

- Показать на рис. 16 чер вячную передачу

1. Поз. 2-3

2. Поз. 4-5

3. Поз. 6-7

4. Поз. 10-11

5. Поз. 12-13

- Покажите на рис.16 ма шину-орудие (поз. I, II, III, IV)

1) I

2) II

3) III

4) IV

- Какое назначение механических передач

1. Вырабатывать энергию

2. Воспринимать энергию

3. Затрачивать энергию на преодоление внешних сил, непосредственно связанных с процессом производства

4. Преобразовывать скорость, вращающий момент, направление вращения

- Как классифицируют зуб чатую передачу по прин ципу передачи движения?

1. Трением

2. Зацеплением

3. Непосредственно контактом деталей, сидящих на ведущем и ведомом валах

4. Передача гибкой связью

- Покажите на рис. 16 ведущее колесо третьей пары

1. Поз. 3

2. Поз. 4

3. Поз. 5

4. Поз. 6

5. Поз. 7

- Передача 4—5 (см. рис. 16) понижающая или повышающая?

1. Понижающая

2. Повышающая

- Сколько ступеней имеет передача, показанная на рис. 16?

1) 1

2) 2

3) 6

4) 12

- Какое из приведенных отношений называют передаточным числом одноступенчатой передачи?

1) n₂/n₁

2) D₂/D₁

3) D₁/D₂

II III IV

Рис. 16. Кинематическая схема многоступенчатой передачи

- Как называется передача, кинематическая схема которой показана на рисунке?

1. Цилиндрическая

2. Коническая

3. Червячная

4. Планетарная

- Как называется передача, кинематическая схема которой показана на рисунке?

1. Цилиндрическая

2. Коническая

3. Червячная

4. Планетарная

- Как называется передача, кинематическая схема которой показана на рисунке?

1. Цилиндрическая

2. Коническая

3. Червячная

4. Планетарная

- Какая передача может использоваться для передачи вращения между валами, оси которых пересекаются?

1. Коническая

2. Червячная

3. Цилиндрическая

4. Гипоидная

- Какая передача может использоваться для передачи вращения между валами, оси которых параллельны?

1. Цилиндрическая

2. Червячная

3. Гипоидная

4. Реечная

- Какая передача может использоваться для передачи вращения между валами, оси которых перекрещиваются (но не пересекаются)?

1. Червячная

2. Гипоидная

3. Коническая

4. Винтовая

- У какой червячной передачи к.п.д. как правило выше?

1. С однозаходным червяком

2. С двухзаходным червяком

3. С трехзаходным червяком

4. С четырехзаходным червяком

- Как называется передача, шестерня и колесо которой показаны на фотографии?

1. Цилиндрическая

2. Коническая прямозубая

3. Коническая с круговыми зубьями

4. Червячная

- Укажите направление линии зуба

1. Правое

2. Левое

3. Тангенциальное

4. Круговое

- Укажите направление линии зуба

1. Правое

2. Левое

3. Зубья прямые

4. Круговое

- Укажите тип передачи, колесо которой представлено на фотографии

1. Цилиндрическая

2. Коническая

3. Червячная

4. Гипоидная

- Укажите тип передачи, ведущее звено которой представлено на фотографии

1. Цилиндрическая

2. Винтовая

3. Червячная

4. Червячная глобоидная

- С каким числом зубьев можно нарезать прямозубое зубчатое колесо с помощью модульной фрезы, показанной на фотографии?

1. С любым

2. С четным

3. От 55 до 134 включительно

4. До 55 и свыше 134

- Макет какой передачи показан на фотографии?

1. Червячной

2. Глобоидной

3. Винтовой

4. Реечной

- Какой инструмент применяется для обработки зубчатых колес с внутренними зубьями?

1. Долбяк

2. Модульная фреза

3. Зубострогальный резец

4. Червячная фреза

- На каком станке обычно выполняют обработку зубчатых колес с внутренними зубьями?

1. На зубодолбежном

2. На зубофрезерном

3. На зубострогальном

4. На шевинговальном

- Укажите марки сталей, применяемых для изготовления цементованных зубчатых колес.

1. 12ХН3А

2. 20Х2Н3А

3. 40Х

4. 65Г

- Укажите марку (марки) материала (материалов), применяемых для изготовления венцов червячных колес.

1. Бр О10Ф1

2. 40Х

3. 38Х2МЮА

4. 30ХГТ

- Какая передача как правило имеет меньший уровень шума при работе?

1. Цилиндрическая прямозубая

2. Коническая

3. Червячная

4. Цилиндрическая косозубая

Контрольные вопросы

- Чем отличается машина-орудие от машины-двигателя?

- Покажите на рис. 17 передачу.

Рис. 17. Кинематическая схема велосипеда:

1 — руль; 2 — рама; 3 — ведущая звездочка; 4 — ведомая звездочка;

Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 1619; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 72 73 74 75 76 77 78 798081 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!