VT Farm - шаблон joomla Форекс
З м і с т
З м і с т

ТЕМА 2.2 - ПЕРЕДАЧІ ОБЕРТАЛЬНОГО РУХУ.

Service22 07 512 Урок №10. Передачі обертального руху.                                                                                          

Передачі обертального руху. Механічні передачі. Передавальне відношення та передавальне число.

Передачі між валами, що мають паралельні осі та осі, які перетинаються чи схрещуються. Ремінна, фрикційна, зубчаста, ланцюгова, черв’ячна передачі; їхня будова, переваги і недоліки, призначення.

Engine Belt 512

Загальні поняття про передачі між валами.                                                                                    

zubchate peredachi 2

Між валами двигуна і робочої машини, а також між органами са­мої машини встановлюються механізми для ввімкнення і вимкнення, зміни швидкості і напрямку руху, які мають загальну назву - передачі.

Передачі обертального руху широко застосовуються в механізмах і ма­шинах. Вони забезпечують безперервний рівномірний рух.

Обертальний рух у машинах і механізмах передається гнучкими - пасо­вими, ланцюговими і жорсткими - фрикційними, зубчастими - передачами. У пасових і фрикційних передачах використовуються сили тертя, а у зубчастих і ланцюгових - механічне зчеплення елементів передачі. Кожна з передач має ведучу ланку, що надає рух, і ведені ланки, які передають рух від даного механізму до другого, зв’язаного з ним.

Важливою характеристикою передач обертального руху є передаточне відношення або передаточне число.

Відношення кутової швидкості, частоти обертання (числа обертів за хвили­ну) і діаметрів одного з валів до відповідних параметрів іншого вала, що обертається разом з першим валом, називаєтьсяпередаточним відношенням.Його позначають буквою u. Відношення частоти обертання ведучого вала до частоти обертання веденого називаютьпередаточним числом. Це число по­казує, у скільки разів прискорюється чи сповільнюється рух.

depositphotos 89973466 stock photo transmission shaft gear

Ведучі ланки та їх параметри прийнято позначати непарними цифрами 1, 3, 5 і т. д., ведені та їх параметри - парними цифрами 2, 4, 6 і т. д. Наприклад: D1 і D2- діаметри ведучого і веденого шківів зубчастих коліс, зірочок і т. д.;

z1 і z2 - числа зубів ведучого і веденого зубчастих коліс, зірочок; n1 і n2 - частоти їх обертання (числа обертів); ω1 і ω2 — кутові швидкості.

Оскільки частота обертання (кількість обертів за хвилину) прямо пропор­ційна кутовій швидкості обертання, то передаточне відношення

u1-2 = n1/n2 = ω1/ω2

Передаточні відношення, виражені через діаметри початкових кіл D і чис­ла зубів z зубчастих коліс, рівні між собою:

u1-2 = D2/D1 = z2/z1

Тобто, отримати дані про передаточне відношення можна з будь-якого виразу:

u1-2 = n1/n2 = ω1/ω2 = D2/D1 = z2/z1

349747 Пасові передачі.                                                                                                                                  

Порівняно з іншими механічними передачами пасові дають змогу просто, безшумно передавати крутний момент від двигуна або проміжного вала до робочого органу верстата в достатньо широкому діапазоні швидко­стей і потужностей. Пас охоплює два шківи, насаджені на вали. Наванта­ження передається за рахунок сил тертя, що виникають між шківом і пасом внаслідок натягання останнього. Застосовуються передачі з плоскими клиновими і круглими пасами.

image010

Пасові передачі поділяють на відкриті, перехресні і напівперехресні. У від­ритій передачвали паралельні один одному і шківи обертаються в одному напрямку. В перехресній вали розташовані паралельно але ведучий шків обертається, наприклад за годинниковою стрілкою а веде­ний - проти неї, тобто у зворотному напрямку. Напівперехресну передачу застосовують між валами, осі яких розташовані в різних площинах під кутом один до одного.

У приводах машин використовуються плоскі і клинові паси - шкіряні, бавовняні суцільноткані і шиті, ткані прогумовані. Застосовуються також шерстяні ткані паси. У верстатах використовуються, в основному, шкіряні паси, а також плоскі клинові прогумовані. Для зменшення ковзання паса внаслідок недостатнього тертя через невеликий кут охоплення застосовують натяжні ролики.

Натяжний ролик - це проміжний шків на шарнірно закріпленому важелі. Під  дією вантажу на довге плече важеля ролик натискує на пас, пас натягується, внаслідок чого збільшується кут охоплення пасом великого шківа.

Діаметр натяжного ролика має бути не меншим за діаметр малого шківа. Натяжнийролик слід установлювати біля веденої вітки не дуже близько до шківа.

Model V belt 3D

Передачі клиновими паса­ми широко розповсюджені, во­ни прості і надійні в експлуа­тації. Основна перевага кли­нових пасів - якісне зчеплен­ня їх зі шківами і відносно мале ковзання. Крім того, га­барити клинових передач знач­но менші, ніж плоских пасових передач.

 

1

На малюнку показано пере­різ клинового паса. Він скла­дається з декількох шарів прогумованої тканини 1, декількох рядів корду 2 (корд - товсті скручені бавовняні нитки), ша­ру гуми 3 і обгортки 4 з про­гумованої тканини. Пас укла­дається у паз на ободі шківа 7 і заглиблюється так, щоб не тор­кався своєю поверхнею 5 дна 6 шківа. Для передачі великих крутних зусиль застосовують багатопазові клинопасові приводи, шківи яких мають декілька ка­навок. Клинові паси мають ви­значену довжину, їх не можна подовжувати або вкорочувати. Для клинопасових приводів загального призначення стандартизовано сім перерізів пасів. Їх позначено буквами О, А, Б, В, Г, Д і Е (О - найменший переріз). Номінальна довжина клинових пасів (довжина їх внутрішнього пе­риметра) становить від 500 до 1400 мм, кут натягування - 400. Клинові паси вибирають за перерізом залежно від потужності, що пере­дається, і передбаченої швидкості обертання.

На малюнку показано передачу з широким клиновим пасом, яка складається з двох відокремлених розсувних ведучого і веденого шківів. Ведучий шків за допомогою маточини (рос. ступица) 1 консольно закріплено на валу 2 електродвигуна. На маточині нерухомо закріплено конус 3. Рухомий конус 4 встановле­но на стакані 5, який з’єднаний за допомогою шліців з маточиною1 і притиснутий пружиною 6.­ Ведений шків складається з рухомого стакана 8 і нерухомого 9, конусів з маточиною 10, з’єднаною з валом 11 приводу. Керуванняпередачею здійснюється спеціальним пристроєм (на малюнку не показано) шляхом переміщення стакана рухомого веденого конуса. При наближенні конусів 7 і 9 пас 12віддаляється від осі обертання шківа, одночасно набли­жаючись до осі вала 2. Ведучий шків, протидіючи опору пружини 6, змінює передаточне відношення і частоту обертання веденого шківа.

Передачі з широкими клиновими пасами розповсюджуються все ширше. Вони дають змогу безступенево регулювати швидкість обертання робочого органу на ходу під навантаженням і таким чином встановити оптимальний режим роботи. За наявності розглянутої передачі у верстаті можна механізу­вати і автоматизувати процес оброблення.

img 537116

Ланцюгові передачі.                                                                                                                          

9a7efc88aa3ba4070dd7834558040077

Для передачі обертального руху від одного вала до другого розташованого на певній відстані від першого, застосовуються крім пасових ланцюгові передачі. Як показано на малюнку, а ланцюгова передача являє собою замкнений металевий шарнірний ланцюг, що охоплює два зубчастих колеса (зірочки). На відміну від паса ланцюг не проковзує, крім того його можна застосовувати у передачах з малою відстанню між валами та в передачах з великим передаточним числом.

Ланцюгові передачі застосовуються для передачі потужності від долей кінської сили (велосипедні ланцюги) до тисячі кінських сил (багаторядні ланцюги підвищеної міцності).

Ці передачі працюють на великих швидкостях, до 30 м/с, і передаточ­них числах до 15. В окремих випадках їх коефіцієнт корисної дії може ста­новити 0,98.

Ланцюгова передача складається з двох зірочок - ведучої 1 і веденої 2, які насаджені на вали, і нескінченного ланцюга 3, надітого на ці зірочки.

Серед різних видів ланцюгів найбільше розповсюдження мають одно- і багаторядні роликові і пластинчасті. Найбільша швидкість роликових лан­цюгів 18 м/с, пластинчастих - 30 м/с.

Роликовий ланцюг (б) складається з шарнірно з’єднаних пластинок 1 і 2, між якими розташовані ролики 3, що вільно обертаються на втулці 4. Втулка запресовується в отворах внутрішніх пластинок 2, вона може повер­татися на валику 5. Відстань між осями двох сусідніх валиків, тобто крок ланцюга, має бути рівною кроку зірочки. Під кроком зірочки розуміють до­вжину дуги, описаної по верху зубців зірочки і обмеженої вертикальними осями симетрії двох суміжних зубців.

Валики 5 щільно запресовуються у отворах зовнішніх пластинок 1.На одній з ланок ланцюга роблять замок (в) з двох валиків 1 і 2, з’єд­нуючої пластинки 3, зігнутої пластинки 4 і шплінтів для закріплення плас­тинок. Щоб зняти або встановити ланцюг, його розмикають, попередньо ро­зібравши замок.

Пластинчастий ланцюг (г) складається з декількох рядів пластин з зубцями, що з єднані між собою втулками і шарнірно закріплені на спільних валиках.

У ланцюгових передачах передаточне число зберігається постійним. Крім того, вони дуже міцні, що дає змогу передавати великі зусилля. У зв’язку з цим ланцюгові передачі застосовують, наприклад у таких вантажопідйомних механізмах як талі і лебідки. Довгі ланцюги застосовують в ескалаторах метро, конвеєрах.

245a58340767c353d0f0601a819841e9

2016 YAM MT07TR EU RMB ACCDET 002 1000x667

Bogies Gearbox Chain Drive M16 CAT Grader Caterpillar

rc

2

Ланцюгові передачі: а - загальний вигляд, б - однорядний роликовий ланцюг, в - замок, г - пластинчастий ланцюг (а - міжосьова відстань, р - крок ланцюга).

depositphotos 118270686 stock illustration person with gears icon Фрикційні передачі.                                                                                                                            
htmlconvd Veef8Y16x1

У фрикційних передачах обертальний рух передається від веду­чого до веденого вала за допомогою щільно притиснутих один до одного гладеньких коліс (дисків) циліндричної або конічної форми. Фрик­ційні передачі застосовуються в лебідках, гвинтових пресах, верстатах та інших машинах.

Щоб фрикційна передача працювала без ковзання і забезпечувала необ­хідну силу тертя (зчеплення), поверхню веденого колеса покривають шкі­рою, гумою, пресованим папером, деревиною або іншим матеріалом, який може створити потрібне зчеплення зі стальним або чавунним ведучим коле­сом.

У фрикційних передачах застосовують циліндричні колеса для переда­вання руху між валами, розташованими паралельно один до одного а конічні між валами, що перехрещуються.

В обладнанні використовуються фрикційні передачі з регульованим пере­даточним числом. Одна з найпростіших таких передач зображена на малюнку. Для зміни передаточного числа передачі оснащені пристроями, які пересувають одне з коліс вздовж вала і закріплюють його у відповідному місці. Зменшен­ня таким пристроєм діаметра D веденого вала до робочого діаметра D1 забез­печує збільшення частоти обертання веденого колеса. Внаслідок цього зме­ншується передаточне число n1/n2. З віддаленням ведучого колеса від осі веденого передаточне число, навпаки, збільшується. Таке плавне регулювання швидкості називається безступеневим, а пристрій, який регулює, - варіато­ром швидкостей.

vosstanovlenie plastikovyh shesterenok i detalei photo 4720
4
black cogs gears white background vector illustration 58338927

Зубчасті передачі.                                                                                                                               

Zeitumstellung EN GB10650059934

Майже в усьому промисловому обладнанні застосовуються зуб­часті передачі. Вони дають змогу змінювати швидкість рухомих частин вер­статів і напрямок їх руху, передавати від одного вала до іншого сили і крутні моменти, а також перетворювати їх.

У зубчастих передачах рух передається за допомогою пар зубчастих ко­ліс (6). Менше зубчасте колесо називають шестірнею, а більше - коле­сом. Термін "зубчасте колесо" стосується як до шестірні, так і до колеса.

В залежності від взаємного розташування осей валів зубчасті передачі поділяють на циліндричні, конічні і гвинтові. Циліндричні зубчасті колеса для промисло вого обладнання виготовляють з прямими, косими і кутовими (шевронними) зубами.

За профілем зубів розрізняють евольвентні, з зачепленням Новікова і циклої­дальні зубчасті передачі. У машинобудуванні широко застосовується евольвентне зачеплення. Принципово нове зачеплення Новікова можливе лише в косозубих передачах. Воно перспективне завдяки високій міцності. Циклоїдальне зачеплення використовується в різних приладах, у тому числі і в годинниках.

Циліндричнізубчасті колеса з прямими зубами (а) застосовуються в передачах з паралельно розташованими осями валів, вони встановлюються на них рухомо або нерухомо.

Циліндричні зубчасті колеса з косими зубами (б) застосовуються для передавання руху у передачах, осі валів яких перехрещуються в просторі, а іноді і між паралельними валами, наприклад, коли в передачі мають поєднуватися підвищена кутова швидкість і безшумність їх роботи при великих передаточ­них відношеннях (до 15:1).

Косозубі колеса монтуються на валах тільки нерухомо. Робота косозубих коліс супроводжується осьовим тиском, а тому вони придатні для переда­вання лише порівняно невеликих потужностей. Осьовий тиск можна усуну­ти, з’єднавши два косозубі колеса з однаковими, але направленими у різні сторони зубами. Так одержують шевронне колесо (в), яке монтують, повертаючи вершину кута зубів в сторону обертання колеса. На спеціальних верстатах шевронні колеса виготовляють цілими з однієї заготовки.

Шевронні колеса міцні, їх застосовують для передавання великих потуж­ностей за умови, коли зубчасте зачеплення під час роботи зазнає поштовхи і удари. Ці колеса також установлюють на валах нерухомо.

1275306228foto1 big
Gearbox and bearings
35949067 gear metal wheels close up
55db6f071f395d096a8b456f
5 Зубчасті зачеплення: а - циліндричне з прямими зубами, б - таке ж з косими зубами, в - з шевронними зубами, г - конічне, д - колесо-рейка, е - черв’ячне, є - з круговими зубами.

Розрізняють також прямозубі, косозубі та з круговими зубами конічні пе­редачі. На малюнку г зображено конічні прямозубі, а на малюнку, є - конічні кругові зуб­часті колеса. Їх призначення - передавання обертання між валами, осі яких перетинаються. Конічні зубчасті колеса з круговими зубами застосовують в передачах, де необхідні висока плавність і безшумність руху.

На малюнку, дзображені зубчасті колесо і рейка. У цій передачі оберталь­ний рух колеса 1 перетворюється в прямолінійний рух рейки 2.

Евольвентне зачеплення - лінійчате, оскільки контакт зубів практично проходить по вузькій площадці, розташованій вздовж зуба (а). Цим пояснюється порівняно невисока контактна міцність цього зачеплення.

В зачепленні Новикова лінія контакту зубів стає точкою і зуби торкаються тільки в момент проходження профілів через цю точку (б), а неперерв­ність передавання руху забезпечується завдяки гвинтовій формі зубів. Тому це зачеплення може бути тільки косозубим з кутом нахилу β = 10...300. При взаємному перекочуванні зубів контактна площадка пересувається вздовж зуба з великою швидкістю, що створює сприятливі умови для утворення стійкої масляної плівки між зубами, завдяки чому тертя в передачі зменшується майже в два рази, відповідно підвищується несуча здатність зубів.

Суттєвим недоліком розглянутого зачеплення є підвищена чутливість до зміни міжосьової відстані і значних коливань навантажень.

6

У кожному зубчастому колесі (в) розрізняють три кола (ділильне, виступів і впадин) і три відповідних діаметри.

Ділильне або початкове коло ділить висоту зуба на дві нерівні частини. Верхню частину зуба називають головкою, а нижню - ніжкою зуба. Висоту головки зуба прийнято позначати ha, висоту ніжки -hf, діаметр кола - d.

Коло виступів - це коло, що обмежує зверху профілі зубів колеса, його діаметр позначають da.

Коло западин проходить по основах впадин зубів, діаметр цього кола по­значають df.

Відстань між серединами двох сусідніх зубів, виміряна вздовж дуги ділиль­ного кола, називається крокомзубчастого зачеплення. Крок позначають бук­вою Р. Якщо крок, виражений в міліметрах, розділити на число π=3,14, то одержимо величину, яку називають модулем.

Модуль виражають в міліметрах і позначають буквою m. Таким чином, модуль

m = P/π  = P/3,14 а крок P = πm = 3,14m

Дуга ділильного кола S в межах зуба називається товщиною зуба, дуга S1 - шириною западини. Як правило, S = S1. Розмір b зуба вздовж лінії, паралельної осі колеса, називається довжиною зуба.

Число зубів зубчастого колеса позначається буквою Z.

У зуборізній справі модуль є дуже важливим показником. Від нього за­лежать усі елементи зуба: висота головки ha = m, висота ніжки hf= 1,25m, висота всього зуба h = ha + hf = m +1,25m = 2,25 m.

Знаючи число зубів Z і модуль m, можна визначити діаметр ділильного кола зубчастого колеса

d = zmдіаметр кола виступів da = d + 2h' = zm + 2m = (z +2)m, діаметр кола впадин df = d - 2hf = zm - 2,4m = (z - 2,4)m.

Щоб визначити діаметр заготовки для виготовлення зубчастого колеса, до заданого числа зубів додають число два і одержаний результат перемножують на модуль.

2580606 uglerodistaya stal

Тихохідні зубчасті колеса виготовляють з чавуну або вуглецевої сталі швидкохідні - з легованої сталі. Після нарізання зубів на зуборізних верста­тах зубчасті колеса піддають термічній обробці, щоб збільшити їх міцність і підвищити стійкість проти зношування. Якість поверхонь зубів коліс з вуглецевої сталі підвищують хіміко-термічним способом - цементацією з на­ступним гартуванням. Зуби швидкохідних коліс після термічного оброблення шліфують або притирають. Застосовується також поверхневе гартування струмами високої частоти.                       

Щоб зачеплення було плавним і безшумним, одне з двох коліс у зубчас­тих парах іноді при невеликих навантаженнях виготовляють з текстоліту, деревинношарового пластика ДСП-Г або капрону. Для полегшення зачеп­лення зубчастих коліс при увімкненні шляхом пересування по валу торці зубів з боку їх ввімкнення заокруглюють.

легированная сталь
chervyachnyi reduktor 01

Черв’ячні передачі дають змогу одержати великі передаточні числа, тому їх застосування доцільне у разі необхідності невеликої частоти обертання веденого вала. Суттєве значення має і те, що черв'ячні передачі займають менше місця, ніж зубчасті.

Черв’ячна передача складається з черв’яка, що насаджу­ється на ведучий вал або виготовляється з ним як одне ціле, і черв’ячного колеса, що закріплюється на веденому валі. Черв’як являє собою гвинт з трапецеїдальною різзю. Гвинтові зуби черв’ячних коліс увігнуті по довжині.

За числом зубів розрізняють черв’яки одно-, двозахідні і т.д. Однозахідний черв’як за один оберт повертає колесо на один зуб, двозахідний - на два тощо. Щоб визначити передаточне число u черв’ячної передачі, треба число заходів К черв'яка розділити на число зубів z2 черв’ячного колеса. Якщо, наприклад К= 2, а z2 = 50, то u = K/z2 = 2/50 = 0,04.

При частоті обертання черв’яка n = 500 обертів за хвилину для черв’ячного колеса n2 = n1u = 500 • 0,04 = 20 об/хв.

Недоліком черв’ячних передач є великі втрати потужності, що передаєть­ся, на тертя. Для зменшення втрат черв’яки виготовляють із сталі, їх поверх­ні після гартування шліфують, а ободи черв’ячних коліс, які надівають на стальну маточину, виготовляють з бронзи. При застосуванні таких матеріа­лів тертя зменшується, меншими стають втрати потужності і знос деталей.

Оставить комментарий

Наверх