Реферат: Передаточні механізми
Варіювання здатності навантаження в плоскопасової передачі здійснюють зміною розмірів ширини ременя, в клинопасової при прийнятому перетині ременів - зміною їх числа. При великому числі ременів складніше одержати рівномірне завантаження (неминуча неоднакова довжина ременів, що викликає неоднакове натягнення). Тому рекомендують встановлювати в передачі не більше 8...12 клинових ременів.
Круглоремінні передачі застосовують в невеликих машинах, наприклад машинах швейної і харчової промисловості, настільних верстатах, а також різних приладах. В цих передачах ставлять один ремінь.
Розрізняють декілька видів плоскопасових передач. Найпоширеніша передача - відкрита (мал.5, а), здійснююча передачу між паралельними валами, що обертаються в одну сторону.
Це найпростіша, надійна і зручна передача. При обертанні шківів в протилежних напрямах застосовують перехресну плоскопасову передачу, схема якої показана на мал.6, а. На мал.6, би представлена схема кутової (напівперехресної) плоскопасової передачі, в якій шківи розташовані на валах, що схрещуються (звичайно під прямим кутом). Оскільки в перехресних, кутових і інших пласкопасових передачах ремені зносяться по кромках, то ці передачі застосовують рідко.
Для створення тертя між шківом і ременем створюють натягнення ременів шляхом попередньої пружної деформації, переміщення одного з шківів передачі і за допомогою натяжного ролика (шківа). На мал.7, а, би показані способи натягнення ременів, здійснювані переміщенням провідного шківа, встановленого на валу електродвигуна. На мал.7, а електродвигун, встановлений на санчатах 1, переміщається разом з своїм шківом по направляючих санчат за допомогою віджимних гвинтів 2. На мал.7, би положення електродвигуна 1, встановленого на плиті, що гойдається, 2, фіксується настановним гвинтом 3. Схема ремінної передачі з натяжним роликом показана на мал.7, в; натяжний ролик 1 обертається на осі, закріпленій у важелі 2, вільно що гойдається навкруги осі, закріпленої в стійці 3. Натиснення ролика на ремінь здійснюється або за допомогою вантажу, як показано на малюнку, або за допомогою пружини. Користуються також натяжними роликами, осі яких після регулювання затягування ременя закріплюють нерухомо. Ці ролики простіше, та зате ролики з рухомими осями автоматично забезпечують необхідне натягнення ременя. Натяжні ролики застосовують в плоскопасових і порівняно рідкісно в клинопасових передачах при малій міжосьовій відстані і великих передавальних відносинах в цілях збільшення кута обхвату ременем меншого шківа.
Достоїнства передач з натяжним роликом в порівнянні із звичайною ремінною передачею при одних і тих же габаритах: передача більшої потужності, сили тиску на вали менші, немає необхідності в частій перешивці плоского ременя через його витягання, ремені легко надягати на шківи. Але оскільки ремені на роликах мають додатковий вигин і в більшості випадків в іншу сторону, ніж на робочих шківах, то довговічність їх значно менше.
До достоїнств ремінних передач, що визначають області їх вживання, відносяться: можливість здійснення передачі між валами, розташованими на відносно великій відстані; плавність і ненаголошеність роботи передачі, оскільки миттєве збільшення моменту на одному з валів приводить лише до збільшення ковзання ременя на шківах; граничність навантаження, тобто здатність ременя передати лише певне навантаження, зверху якій відбувається буксування (ковзання) ременя по шківу, завдяки чому машина з даною передачею оберігається від шкідливого впливу перевантажень і поломок; простота пристрою, невелика вартість і легкість догляду за передачею. Недоліки ремінних передач: громіздкість; непостійність передавального відношення передачі через прослизання ременя; підвищені сили тиску на вали і підшипники, оскільки сумарне натягнення гілок ременя значно більше окружної сили передачі. Зустрічаються ремінні передачі потужністю до 1500 кВт і вище, але в більшості випадків їх застосовують для передачі потужностей 0.3...50 кВт.
Зубчаті передачі
Найпростіша зубчата передача складається з двох коліс із зубами, за допомогою яких вони зчіплюються між собою (мал.8, а... і). Обертання провідного зубчатого колеса перетвориться в обертання відомого колеса шляхом натиснення зубів першого на зуби другого. Менше зубчате колесо передачі називається шестернею, більше - колесом.
Кут між геометричними осями валів конічних і гвинтових передач може бути в межах 0...1800, але звичайно цей кут рівний 90°. В гипоїдної передачі кут схрещування валів приймають рівним 90°.
Залежно від взаємного того, що розташовує зубчатих коліс розрізняють зубчаті передачі із зовнішнє (мал.8, а) і внутрішнє зачіпляюче (мал.8, б). В останній на відміну від першої зубчаті колеса обертаються в одну сторону.
Різновидом зубчатої передачі служить рейкова передача (мал.8, к), що перетворює обертальний рух шестерні в поворотно-поступальний рух рейки або навпаки. Рейку розглядають як зубчате колесо нескінченно великого діаметра.
Зубчаті передачі застосовують не тільки у вигляді пари зубчатих коліс, але і в складніших поєднаннях, створюючих багатоступінчаті зубчаті передачі, а також у вигляді планетарних передач, що складаються із зубчатих коліс з геометричними осями, що переміщаються, і хвильових передач, в яких одне із зубчатих коліс є гнучким вінцем.
Найбільш поширені циліндрові і конічні зубчаті передачі, причому циліндрові передачі простіше у виготовленні і монтажі. Конічна зубчата передача здійснює обертання між валами, геометричні осі яких перетинаються. Циліндрові і конічні прямозубі передачі працюють звичайно при невеликих і середніх (3...15 м/с) окружних швидкостях. Циліндрові прямозубі передачі використовують при осьовому переміщенні зубчатих коліс для перемикання швидкостей (коробки передач). Циліндрові і конічні косозубі і з круговими зубами передачі застосовують у відповідальних випадках при середніх і високих (15 м/с) швидкостях. Шевронні передачі звичайно застосовують при великих навантаженнях і особливо важких умовах роботи, при середніх і високих окружних швидкостях. В шевронні передачі в порівнянні з циліндровою косозубою відсутні осьові сили, діючі на вали і підшипники. У всіх конічних передачах при роботі виникають значні осьові сили.
Хоча зубчата передача з внутрішнє зачіплювання компактніші передачі із зовнішнім зачіплюванням, але її виготовлення і монтаж складніше і тому більш поширені передачі із зовнішнє зачіплювання. Гвинтова і гипоїдна передачі в порівнянні з циліндровими і конічними володіють більшою плавністю роботи і можливістю виводити обидва вали за межі передачі в обидві сторони, але до. п. д. у них нижче і зуби зносяться швидше унаслідок підвищеного ковзання зубів. Несуча здатність гвинтових передач невелика (початкове торкання зубів відбувається в крапці). Гипоїдні передачі володіють підвищеною несучою здатністю (початкове торкання зубів відбувається по лінії), і тому вони мають більш широке вживання (автомобілі, тролейбуси, текстильні машини).
Зубчаті передачі знайшли найширше розповсюдження серед механічних передач завдяки цілому ряду достоїнств, з яких найважливіші: компактність, - високий до. п. д., постійність передавального числа, велика довговічність і надійність в роботі, можливість здійснення передачі практично будь-яких потужностей при практично любимих швидкостях і передавальних відносинах, простота обслуговування. Призначення і конструкції зубчатих передач застосовують в дуже багатьох приладах і майже у всіх машинах, у тому числі і найважчих і могутніх для передачі потужностей від вельми малих до 50 МВт і вище з діаметром коліс від часток міліметра до 6 м і більш.
Черв'ячні передачі
Черв'ячна передача складається з гвинта, званого черв'яком, і черв'ячного колеса, що є різновидом косозубого колеса (мал.9). Черв'ячні передачі відносяться до зубчато-гвинтових. Якщо в зубчато-гвинтовій передачі кути наклону зубів прийняти такими, щоб зуби шестерні охоплювали її навколо, то ці зуби перетворюються на витки різьблення, шестерня - в черв'як, а передача - з гвинтової зубчатої в черв'ячну. Перевага черв'ячної передачі в порівнянні з гвинтовою зубчатою в тому, що початковий контакт ланок відбувається по лінії, а не в крапці. Кут схрещування валів черв'яка і черв'ячного колеса може бути яким завгодно, але звичайно він рівний 90°.
На відміну від косозубого колеса обід черв'ячного колеса має увігнуту форму (див. рис.9), сприяючу деякому обляганню черв'яка і відповідно збільшенню довжини контактної лінії. Напрям і кут підйому зубів черв'ячного колеса такі ж, як і у витків різьблення черв'яка. Різьблення черв'яка може бути однозаходної або багатозаходної, а також правої або лівої.
Розрізняють два основні види черв'ячних передач: циліндрові, або просто черв'ячні, передачі (з циліндровими черв'яками) (мал.10) і глобоїдні (з глобоїдними черв'яками) (мал.11).
Залежно від форми профілю різьблення циліндрових черв'яків розрізняють черв'яки: архімедові, конволютні, евольвентні і з увігнутим профілем витків. Архімеда черв'як (мал.12, а) в осьовому перетині має трапецеїдальний профіль різьблення. В перетині торця витки різьблення обкреслені архімедовою спіраллю, звідки цей черв'як і одержав свою назву. Конволютний черв'як має трапецеїдальний профіль різьблення в нормальному перетині витків. Евольвентний черв'як (мал.12, б) характеризується евольвентним профілем різьблення в перетині. В машинобудуванні найбільш поширені архімедові черв'яки, оскільки технологія виробництва їх проста і добре розроблена. Архимедови черв'яки застосовують звичайно без шліфовки. При необхідності шліфовки робочих поверхонь витків різьблення вибирають конволютні і евольвентні черв'яки, шліфовка яких в порівнянні з архімедовим черв'яком простіше і дешевше. Черв'яки з увігнутим профілем витків різьблення (мал.12, в) мають велику поверхню контакту із зубами черв'ячних коліс, і тому, мабуть, в майбутньому вони знайдуть широке вживання. В передачах з архімедовими, конволютними і евольвентними черв'яками профіль зубів черв'ячних коліс евольвентний (мал.12, а, б). Отже, в перетині, що проходить через вісь черв'яка і середню площину колеса, той, що зачіпляє черв'ячної передачі, є тим, що евольвентне зачіпляення зубчатого колеса із зубчатою рейкою (мал.12, а, б). Той, що це зачіпляє, може бути без зсуву або із зсувом. Найбільш поширені черв'ячні передачі без зсуву. Черв'ячні передачі із зсувом застосовують при необхідності вписания в задану або стандартну міжосьову відстань.
Черв'ячні передачі із зсувом, так само як і зубчаті із зсувом, виконують шляхом радіального зсуву ріжучого інструменту щодо заготівки черв'ячного колеса при нарізанні. Для нарізання черв'ячних коліс без зсуву і із зсувом користуються одним і тим же інструментом, а оскільки черв'ячна фреза і черв'як повинні мати точно однакові розміри, то черв'ячна передача із зсувом виконується за рахунок колеса.
Глобоїдні черв'яки в осьовому перетині мають звичайно трапецеїдальний профіль різьблення (мал.12, г). В передачах з цим черв'яком профіль зубів черв'ячних коліс теж трапецеїдальний. Іноді застосовують глобоїдні черв'яки з увігнутим профілем витків. Оскільки в глобоїдної передачі в порівнянні з черв'ячною циліндровою число зубів колеса і витків різьблення черв'яка, що знаходяться в зачіплююче, більше, то несуча здатність її значно вище (в 1,5...4 рази). Проте глобоїдні передачі вимагають підвищеної точності виготовлення і монтажу і підвищеного охолоджування (редуктори з глобоїдними передачами при своїх малих габаритах сильно нагріваються). Тому їх застосовують рідко і притому при важких навантаженнях і сталих режимах роботи.
Що веде ланку черв'ячної передачі в більшості випадків - черв'як, а відоме - черв'ячне колесо. Терміни, визначення і позначення для черв'ячних передач з постійним передавальним відношенням приймемо по ГОСТ 18498-73.