Передачи, их виды: фрикционные, ременные, цепные, зубчатые, червячные

Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агре­гата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины. Кинематическая схема привода может включать, помимо редуктора, открытые зубчатые передачи, цеп­ные или ременные передачи (см., например, рис. 1.1). Указанные механизмы являются наиболее распространенной тематикой курсового проектирования. Назначение редуктора — понижение угловой скорости и соот­ветственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим. Механизмы для повышения угловой скорости, выполненные в виде отдельных агрегатов, называют ускорителями или мультипликаторами. Редуктор состоит из корпуса (литого чугунного или свар­ного стального), в котором помещают элементы передачи — зубчатые колеса, валы, подшипники и т. д. 'В отдельных слу­чаях в корпусе редуктора размещают также устройства для смазывания зацеплений и подшипников (например, внутри корпуса редуктора может быть помещен шестеренный масляный насос) или устройства для охлаждения (например, змеевик с охлаждающей водой в корпусе червячного редуктора). Редуктор проектируют либо для привода определенной машины, либо по заданной нагрузке (моменту на выходном валу) и передаточному числу без указания конкретного назна­чения. Второй случай характерен для специализированных заво­дов, ка которых организовано серийное производство редукто­ров. Кинематические схемы и общие виды наиболее распростра­ненных типов редукторов представлены на рис. 2.1-2.20. На кине­матических схемах буквой Б обозначен входной (быстроход­ный) вал редуктора, буквой Т - выходной (тихоходный). Редукторы классифицируют по следующим основным признакам: типу передачи (зубчатые, червячные или зубчато-червячные); числу ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые и т. д.); типу зубчатых колес (цилиндрические, конические, коническо-цилиндрические и т. д.); относительному располо­жению валов редуктора в пространстве (горизонтальные, вер­тикальные); особенностям кинематической схемы (разверну­тая, соосная, с раздвоенной ступенью и т. д.). Возможности получения больших передаточных чисел при малых габаритах обеспечивают планертаные и волновые ре­дукторы Передаточным отношением редуктора называют отношение угловой скорости ведущего вала к угловой скорости ведомого вала:i=W1/W2{\displaystyle i={\frac {\omega _{1}}{\omega _{2}}},} ГдеW1 {\displaystyle \omega _{1}} — угловая скорость ведущего вала; W2{\displaystyle \omega _{2}} — угловая скорость ведомого вала. Цилиндрические редукторы состоят из цилиндрических зубчатых передач, т. е. оси валов зубчатых колес в них параллельны. Благодаря своей долговечности, широкому диапазону передаваемых вращающих моментов, простоте изготовления и обслуживания они широко распространены в машиностроении. Цилиндрические редукторы состоят из цилиндрических зубчатых передач, т. е. оси валов зубчатых колес в них параллельны. Благодаря своей долговечности, широкому диапазону передаваемых вращающих моментов, простоте изготовления и обслуживания они широко распространены в машиностроении. Двухступенчатые редукторы выполняют поразвернутой (рис. 1, б, в), раздвоенной (рис. 1, г) и сосной (рис. 1, д) схемам. Диапазонпередаточныхчисел у такихредукторов u = 6,3…50. Наиболее распространены цилиндрические двухступенчатые горизонтальные редукторы типа «Ц2» (рис. 3), выполненные по развернутой схеме. Они конструктивно просты, технологичны, имеют малую ширину. Недостатком этих редукторов является неравномерность распределения нагрузки по длине зуба из-за несимметричного расположения колес относительно опор. Для улучшения условий работы зубчатых колес наиболее нагруженной тихоходной ступени применяют редукторы с раздвоенной быстроходной ступенью типа «Ц2Ш» (рис. 1, г). Для равномерной нагрузки обеих зубчатых пар быстроходной ступени их выполняют косозубыми (зубчатое колесо одной пары – с правым, а другой пары – с левым зубом), а один из валов делают «плавающим», что обеспечивает самоустановку вала в осевом направлении. Такие редукторы примерно на 20% легче редукторов, выполненных по развернутой схеме, при одинаковой несущей способности. Соосные редукторы типа «Ц2С» (рис. 1, д) имеют меньшую длину корпуса. Они проще по конструкции, легче и менее трудоемки в изготовлении. Цилиндрические трехступенчатые редукторы выполняют по развернутой или сдвоенной схеме и имеют диапазон передаточных чисел u = 31,5…250. Конические редукторы типа «К» (рис. 1, е) выполняют с круговыми зубьями при передаточном числе u ≤ 5. Коническо-цилиндрические редукторы типа «КЦ» (рис. 1, ж) независимо от числа ступеней выполняют с быстроходной конической ступенью. Червячные редукторы чаще всего применяют в одноступенчатом исполнении (тип «Ч») с передаточным числом u = 8…63. Для приводов тихоходных машин применяют червячно-цилиндрические редукторы типа «ЧЦ» (рис. 1, з) или двухступенчатые червячные редукторы типа «Ч2» (рис. 1, м). Планетарные редукторы позволяют получить большое передаточное число при малых габаритах. По конструкции они сложнее редукторов, описанных выше. В машиностроении наиболее распространен простой планетарный редуктор типа «П», схема и конструкция которого изображены на рис. 4. Широко применяют планетарные мотор-редукторы. Волновые редукторы имеют наименьшие удельную массу и погрешность угла поворота выходного вала. Такие редукторы при наименьших габаритах позволяют получить большое передаточное число u = 80…300. Схема и конструкцияволновогоредукторапредставленынарис. 5.   Муфты – устройства, предназначенные для соединения концов валов или для соединения валов с расположенными на них деталями. Основное назначение муфт – передача вращающего момента без изменения его модуля и направления. Муфты – устройства, предназначенные для соединения концов валов или для соединения валов с расположенными на них деталями. Основное назначение муфт – передача вращающего момента без изменения его модуля и направления. Муфты применяют для соединения валов, являющихся продолжением или расположенных под углом, а также для передачи крутящего момента между валом и сидящими на нем деталями. Назначение муфт: - соединения двух валов, расположенных на одной геометрической оси или под углом друг к другу (управляемые и сцепные); - соединения вала с зубчатым колесом, шкивом ременной передачи и другими деталями; - компенсация несоосности валов, что вызвано неточностью изготовления или монтажа; - включения и выключения одного из валов при постоянном вращении другого; - предохранения узла или машины от перегрузки; - уменьшения динамических нагрузок; - обеспечения возможности одному из валов перемещаться вдоль оси. Классификация муфт: По принципу действия муфты: механические (основные муфты в строительных машинах); электрические; гидравлические. По конструкции: -управляемые (сцепные, автоматические) -неуправляемые (постоянно действующие) По назначению: жесткие - для постоянного неразрывного соединения валов и выполняются неразъемными и разъемными.. Самый распространенный вид муфт. (втулочные, фланцевые, продольно-свёртные); компенсирующие - компенсируют смещение валов (крестовые, цепные, зубчатые, шарнирные — угловое смещение до 45°, сцепные, кулачковые; самоустанавливающиеся) упругие - компенсируют динамические нагрузки. Основная часть этих муфт - упругий элемент, которые передает вращающий момент от одной полумуфты к другой (муфты с торообразной оболочкой, втулочно-пальцевые, муфты со "звездочкой". сцепные муфты - соединяют или разъединяют валы с деталями. Служат для быстрого соединения /разъединения валов при работающем двигателе. Применяются при строгойсоосноссти валов. Они должны легко и быстро включаться при незначительной силе, а также иметь малый нагрев, и небольшую изнашиваемость при частых переключениях. (муфты кулачково-дисковые, кулачковые муфты, фрикционные муфты (асинхронные) служат для осуществления плавного соединение и разъединения нагруженных валов, которые могут вращаться с различными угловыми скоростями, центробежные). самоуправляемые (автоматические) муфты - срабатывают сами при определенных условиях. (обгонные муфты — передача вращения только в одном направлении; центробежные — ограничение частоты вращения; предохранительные муфты — ограничение передаваемого момента (с разрушающимся элементом и автоматические)). электромагнитные и магнитные.Электромагнитные муфты применяют для замыкания и размыкания цепей без прекращения вращения, а также для регулирования движения приводов станков.

Передачи, их виды: фрикционные, ременные, цепные, зубчатые, червячные

Механическая передача — механизм, превращающий кинематические и энергетические параметры двигателя в необходимые параметры движения рабочих органов машин и предназначенный для согласования режима работы двигателя с режимом работы исполнительных органов. [1]

Типы механических передач:

· зубчатые (цилиндрические, конические);

· винтовые (винтовые, червячные, гипоидные);

· с гибкими элементами (ременные, цепные);

· фрикционные (за счёт трения, применяются при плохих условиях работы).

В зависимости от соотношения параметров входного и выходного валов передачи разделяют на:

· редукторы (понижающие передачи) — от входного вала к выходному уменьшают частоту вращения и увеличивают крутящий момент;

· мультипликаторы (повышающие передачи) — от входного вала к выходному увеличивают частоту вращения и уменьшают крутящий момент.

Зубчатая передача — это механизм или часть механизма механической передачи, в состав которого входят зубчатые колёса. При этом усилие от одного элемента к другому передаётся с помощью зубьев. [2]

Зубчатые передачи предназначены для:

· передачи вращательного движения между валами, которые могут иметь параллельные, пересекающиеся или скрещивающиеся оси;

· преобразования вращательного движения в поступательное, и наоборот (передача «рейка-шестерня»).

Зубчатое колесо передачи с меньшим числом зубьев называется шестернёй, второе колесо с большим числом зубьев называется колесом.

Зубчатые передачи классифицируют по расположению валов:

· с параллельными осями (цилиндрические с внутренним и внешним зацеплениями);

· с пересекающимися осями (конические);

· с перекрестными осями (рейка-шестерня).

Цилиндрические зубчатые передачи (рисунок 1) бывают с внешним и внутренним зацеплением. В зависимости от угла наклона зубьев выполняют прямозубые и косозубые колёса. С увеличением угла повышается прочность косозубых передач (за счёт наклона увеличивается площадь контакта зубьев, уменьшаются габариты передачи). Однако в косозубых передачах появляется дополнительная осевая сила, направленная вдоль оси вала и создающая дополнительную нагрузку на опоры. Для уменьшения этой силы угол наклона ограничивают 8-20°. Этот недостаток исключён в шевронной передаче.

Конические зубчатые передачи (рисунок 2) применяют в тех случаях, когда оси валов пересекаются под некоторым углом, чаще всего 90°. Конические передачи более сложны в изготовлении и монтаже, чем цилиндрические. Нагрузочная способность конической прямозубой передачи составляет приблизительно 85% цилиндрической. Для повышения нагрузочной способности конических колёс применяют колёса с непрямыми (тангенциальными, круговыми) зубьями.

Достоинства зубчатых передач:

· компактность;

· возможность передавать большие мощности;

· большие скорости вращения;

· постоянство передаточного отношения;

· высокий КПД.

Недостатки зубчатых передач:

· сложность передачи движения на значительные расстояния;

· жёсткость передачи;

· шум во время работы;

· необходимость в смазке.

Червячные передачи (рисунок 3) применяют для передачи движения между перекрещивающимися осями, угол между которыми, как правило, составляет 90°. Движение в червячных передачах передается по принципу винтовой пары.

В отличие от большинства разновидностей зубчатых в червячной передаче окружные скорости на червяке и на колесе не совпадают. Они направлены под углом и отличаются по значению. При относительном движении начальные цилиндры скользят. Большое скольжение является причиной низкого КПД, повышенного износа и заедания. Для снижения износа применяют специальные антифрикционные пары материалов: червяк — сталь, венец червячного колеса — бронза (реже — латунь, чугун).

Достоинства червячных передач:

· большие передаточные отношения;

· плавность и бесшумность работы;

· высокая кинематическая точность;

· самоторможение.

Недостатки червячных передач:

· низкий КПД;

· высокий износ, заедание;

· использование дорогих материалов;

· высокие требования к точности сборки.

Для передачи движения между сравнительно далеко расположенными друг от друга валами применяют механизмы, в которых усилие от ведущего звена к ведомому передаётся с помощью гибких звеньев. В качестве гибких звеньев применяются: ремни, шнуры, канаты разных профилей, провода, стальную ленту, цепи различных конструкций.

Передачи с гибкими звеньями могут обеспечивать постоянное и переменное передаточное отношения со ступенчатым или плавным изменением его величины.

Для сохранности постоянства натяжения гибких звеньев в механизмах применяются натяжные устройства: ролики, пружины, противовесы и т.п.

Различают следующие разновидности передач с гибкими звеньями:

· по способу соединения гибкого звена с остальными:

o фрикционные;

o с непосредственным соединением;

o с зацеплением;

· по взаимному расположению валов и направлению их вращения:

o открытые;

o перекрёстные;

o полуперекрёстные;

Ременная передача (рисунок 4) состоит из двух шкивов, закреплённых на валах, и ремня, охватывающего эти шкивы. Нагрузки передается за счёт сил трения, возникающих между шкивами и ремнём вследствие натяжения последнего.

В зависимости от формы поперечного перереза ремня различают передачи:

· плоскоременную;

· клиноременную (получили наиболее широкое применение);

· круглоременную.

Наибольшие преимущества наблюдаются в передачах с зубчатыми (поликлиновыми) ремнями.

Достоинства ременных передач:

· возможность передачи движения на значительные расстояния;

· плавность и бесшумность работы;

· защита механизмов от колебаний нагрузки вследствие упругости ремня;

· защита механизмов от перегрузки за счёт возможного проскальзывания ремня;

· простота конструкции и эксплуатации (не требует смазки).

Недостатки ременных передач:

· повышенные габариты (при равных условиях диаметры шкивов в 5 раз больше диаметров зубчатых колёс);

· непостоянство передаточного отношения вследствие проскальзывания ремня;

· повышенная нагрузка на валы и их опоры, связанная с большим предварительным натяжением ремня (в 2-3 раза больше, чем у зубчатых передач);

· низкая долговечность ремней (1000-5000 часов).

Цепная передача (рисунок 5) основана на принципе зацепления цепи и звёздочек. Цепная передача состоит из:

· ведущей звёздочки;

· ведомой звёздочки;

· цепи, которая охватывает звёздочки и зацепляется за них зубьями;

· натяжных устройств;

· смазывающих устройств;

· ограждения.

Область применения цепных передач:

· при значительных межосевых расстояниях;

· при передаче от одного ведущего вала нескольким ведомым;

· когда зубчатые передачи неприменимы, а ременные недостаточно надёжны.

По типу применяемых цепей бывают:

· роликовые;

· втулочные (лёгкие, но большой износ);

· роликовтулочные (тяжёлые, но низкий износ);

· зубчатые пластинчатые (обеспечивают плавность работы).

Достоинства цепных передач (по сравнению с ременной передачей):

· большая нагрузочная способность;

· отсутствие скольжения и буксования, что обеспечивает постоянство передаточного отношения и возможность работы при кратковременных перегрузках;

· принцип зацепления не требует предварительного натяжения цепи;

· могут работать при меньших межосевых расстояниях и при больших передаточных отношениях.

Недостатки цепных передач связаны с тем, что звенья располагаются на звёздочке не по окружности, а по многоугольнику, что влечёт:

· износ шарниров цепи;

· шум и дополнительные динамические нагрузки;

· необходимость обеспечения смазки.

Фрикционная передача — кинематическая пара, использующая силу трения для передачи механической энергии

Трение между элементами может быть сухое, граничное, жидкостное. Жидкостное трение наиболее предпочтительно, так как значительно увеличивает долговечность фрикционной передачи.

Фрикционные передачи делятся:

· по расположению валов:

o с параллельными валами;

o с пересекающимися валами;

· по характеру контакта:

o с внешним контактом;

o с внутренним контактом;

· по возможности варьирования передаточного отношения:

o нерегулируемые;

o регулируемые (фрикционный вариатор);

· при наличии промежуточных тел в передаче по форме контактирующих тел:

o цилиндрические;

o конические;

o сферические;

o плоские.

 

---

Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 93; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!