5.1 Зубчатые передачи
Принцип действия зубчатой передачи основан на зацеплении пары зубчатых колес.
Классификация:
По расположению осей валов различают:
- передачи с параллельными осями, которые выполняют с цилиндрическими колесами внешнего или внутреннего зацепления;
- передачи с пересекающимися осями ‑ конические колеса;
- передачи с перекрещивающимися осями — цилиндрические винтовые, конические гипоидные.
- передачи между зубчатым колесом и рейкой.
По расположению зубьев на колесах различают передачи:
- прямозубые
- косозубые.
По форме профиля зуба различают эвольвентные и круговые.
Основные преимущества зубчатых передач:
- высокая нагрузочная способность и, как следствие, малые габариты;
- большая долговечность и надежность работы;
- высокий КПД. (до 0,97...0,98 в одной ступени);
- постоянство передаточного отношения;
- возможность применения в широком диапазоне скоростей (до 150 м/с), мощностей (до десятков тысяч кВт) и передаточных отношений (до нескольких сотен и даже тысяч).
Основные недостатки:
- повышенные требования к точности изготовления;
- шум при больших скоростях;
- высокая жесткость, не позволяющая компенсировать динамические нагрузки.
5.2 Червячные передачи
Передача состоит из червяка и червячного колеса
Ч
ервячная
передача относится к передачам зацепления
с перекрещивающимися осями валов. Угол
перекрещивания обычно равен 90°. Возможны
и другие углы, отличные от 90°, однако
такие передачи применяют редко.
Движение в червячных передачах преобразуется по принципу винтовой пары или по принципу наклонной плоскости.
Основные преимущества червячной передачи: возможность получения больших передаточных отношений в одной паре; плавность и бесшумность работы; повышенная кинематичекая точность; возможность самоторможения (при низком КПД).
Недостатки этой передачи: сравнительно низкий КПД; повышенный износ и склонность к заеданию; необходимость применения для колес дорогих антифрикционных материалов (бронза); повышенные требования к точности сборки (точное aw, расположение оси червяка в средней плоскости колеса).
Червячные передачи дороже и сложнее зубчатых, поэтому их применяют при необходимости передачи движения между перекрещивающимися валами, а также в механизмах, где необходимы большие передаточные отношения и высокая кинематическая точность, например делительные устройства, механизмы наведения и т. п. Червячные передачи применяют в подъемно-транспортных машинах, станкостроении, автомобилестроении и др.
5.3 Ременные и цепные передачи
Ременная передача состоит из двух шкивов, закрепленных на валах, и ремня, охватывающего шкивы. Нагрузка передается силами трения, возникающими между шкивами и ремнем вследствие натяжения последнего.
В зависимости от формы поперечного сечения ремня различают:
плоскоременную, клиноременную и кругло-ременную передачи.
О
ценка
и применение
Основные преимущества ременной передачи:
‑ возможность передачи движения на значительное расстояние (до 15 м и более);
‑ плавность и бесшумность работы, обусловленные эластичностью ремня и позволяющие работать при высоких скоростях;
‑ предохранение механизмов от резких колебаний нагрузки вследствие упругости ремня;
‑ предохранение механизмов от перегрузки за счет возможного проскальзывания ремня;
‑ простота конструкции и эксплуатации (передача не требует смазки).
Основными недостатками ременной передачи являются:
‑ повышенные габариты;
‑ некоторое непостоянство передаточного отношения, вызванное зависимостью скольжения ремня от нагрузки;
‑ повышенная нагрузка на валы и их опоры, связанная с большим предварительным натяжением ремня (увеличение нагрузки на валы в 2...3 раза по сравнению с зубчатой передачей);
‑ низкая долговечность ремней (в пределах от 1000 до 5000 ч).
Ременные передачи применяют преимущественно в тех случаях, когда по условиям конструкции валы расположены на значительных расстояниях. Мощность современных передач не превышает обычно 50 кВт. В комбинации с зубчатой передачей ременную передачу устанавливают обычно на быстроходную ступень, как менее нагруженную.
В современном машиностроении наибольшее распространение имеют клиновые ремни. Применение плоских ремней старой конструкции значительно сократилось. Плоские ремни новой конструкции (пленочные ремни из пластмасс) получают распространение в высокоскоростных передачах. Круглые ремни применяют только для малых мощностей: в приборах, машинах домашнего обихода и т. п.
Цепная передача с основана на зацеплении цепи 1 и звездочек 2.
З
убчатые
цепи классифицируются:
По виду приводных цепей:
‑ роликовые;
‑ втулочные;
‑ зубчатые цепи.
По числу рядов цепей:
‑ однорядные;
‑ многорядные.
По виду применяемых шарниров:
‑ шарниры скольжения;
‑ шарниры качения.
Преимущества передачи перед ременными:
‑ возможность передавать цепью при прочих равных условиях большие нагрузки;
‑ отсутствие скольжения и буксования;
‑ постоянство передаточного отношения;
‑ возможность работы при значительных кратковременных перегрузках;
‑ не требуется предварительного натяжения цепи, в связи с чем уменьшается на грузка на валы и опоры;
‑ возможность передачи мощности от одного ведущего вала нескольким ведомым.
Недостатки: Основной причиной этих недостатков является то, что цепь состоит из отдельных жестких звеньев и располагается на звездочке не по окружности, а по многоугольнику. С этим связаны износ шарниров цепи, шум и дополнительные динамические нагрузки, необходимость организации системы смазки.
Цепные передачи применяют при значительных межосевых расстояниях, а также для передачи движения от одного ведущего вала нескольким ведомым в тех случаях, когда зубчатые передачи неприменимы, а ременные недостаточно надежны.