Виды механических передач | Статьи ООО «СИЭНСИПАЛС»

Механические передачи предназначены для превращения кинематических характеристик двигателя в необходимые параметры движения исполнительных органов машин. Важную роль при создании механических передач играют токарно-фрезерные работы по металлу в Москве. С их помощью возможно изготовить детали для различных конфигураций передач. Все механические передачи делятся на четыре типа:

• зубчатые;
• червячные;
• с гибкими элементами;
• фрикционные.

Зубчатые передачи

Работа таких передач основывается на вращении зубчатых колес. Основными элементами для передачи усилия служат зубья деталей. При помощи зубчатых передач:

• передается вращение между валами, оси которых расположены параллельно, пересекаются или скрещиваются;
• вращающее движение преобразуется в поступательное, и обратно (в исполнении зубчатая рейка-шестерня).

Зубчатые передачи компактные, имеют большую скорость вращения, способствуют стабильному передаточному отношению, отличаются высоким КПД и подходят для работы с большими мощностями. Они находят применение в металлорежущих станках, автомобилях, сельскохозяйственной технике и т. д.

Червячные передачи

Эти передачи необходимы для обмена механической энергией между двумя деталями, чьи оси перекрещены. Движение в передачах червячного типа аналогично принципу работы винтовой пары.

Червячные передачи плавные и бесшумные, им свойственно самоторможение и высокая кинематическая точность, они обеспечивают большие передаточные числа. Их используют в лифтах, подъемниках, насосах и т. д.

Гибкие передачи

Чтобы приводить в движение детали, расположенные на удалении друг от друга, предусмотрены передачи с гибкими звеньями, в качестве которых задействуют: ремни, цепи и другие аналогичные элементы. Для правильной работы такой передачи важно постоянное натяжение гибких звеньев, поэтому в конструкцию входят натяжные ролики, пружинные элементы и т. д.

Классификация передач с гибкими звеньями включает несколько признаков:

• контакт гибкого звена с остальными элементами – соединение, зацепление и пр. ;
• взаиморасположение валов и характер их движения – на основе этого передачи бывают открытые, перекрестные, полуперекрестные.

Гибкие звенья делают возможной передачу движения деталям на расстоянии, способствуют плавной и бесшумной работе механизма. Передачи с гибкими звеньями встречаются в автомобильных вариаторах, мотокультиваторах и другой технике.

Фрикционные передачи

Работа передачи построена на силе трения, используемой для преобразования механической энергии. При классификации фрикционных валов рассматривают несколько признаков:

• взаиморасположение валов – параллельно либо с пересечением осей;
• характер контакта – внешний либо внутренний;
• возможность изменения передаточного числа – бывают регулируемые и нерегулируемые передачи.

Передачи фрикционного типа встречаются в прессах, лебедках, буровых установках.

Механические передачи в строительных машинах

Категория:

   Устройство строительных машин

Публикация:

   Механические передачи в строительных машинах

Читать далее:

   Пружины в строительных машинах

Механические передачи в строительных машинах

Устройства, предназначенные для переноса энергии от источника к потребителю, называются передачами. Различают электрические, гидравлические, пневматические и механические передачи. Последние наиболее широко применяют в машинах, рассматриваемых в данном учебнике.

Передачи этого вида могут быть с непосредственным контактом или с гибкой связью. К первым относятся фрикционные и зубчатые передачи, ко вторым — ременные, цепные и канатные.

Фрикционные передачи применяют в случаях, когда необходимо передавать движение без рывков и снижать уровень шума.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

С конструктивной точки зрения фрикционные передачи бывают цилиндрическими, клиновыми, коническими и дисковыми. В цилиндрических и конических передачах сила трения возникает в месте контакта поверхностей катков, в клиновых — на поверхности клина, в дисковых — между торцовой поверхностью одного диска и образующей другого.

Рис. 29. Зубчатые передачи:
а — цилиндрическая прямозубая с внешним зацеплением, б — цилиндрическая косозубая, в — цилиндрическая шевронная, г — цилиндрическая прямозубая с внутренним зацеплением, д — коническая прямозубая, е — коническая с круговым зубом, ж — системы Новикова, з — винтовая, и — гипоидная, к — червячная, л — глобоидная

В дисковых фрикционных передачах можно путем приближения одного диска к другому или их удаления изменять радиус контакта и таким образом плавно регулировать передаточное число. Передачи, в которые включают такой вид соединения, называют вариаторами.

Применение фрикционных передач ограничено невысокой передаваемой мощностью и сравнительно низким КПД (0,8—0,9).

Зубчатые передачи (рис. 29) наиболее распространены, так как обеспечивают постоянное передаточное число, возможность передачи больших усилий и скоростей и отличаются высоким КПД. К недостаткам зубчатых зацеплений относятся технологическая сложность изготовления и небольшое межосевое расстояние.

В зубчатом зацеплении движение передается за счет того, что Зуб ведущего колеса входит во впадину ведомого и оказывает давление на его зуб, заставляя повернуться. В зацепление последовательно входят все новые и новые зубья, обеспечивая постоянное вращение ведомого колеса.

Цилиндрические зубчатые передачи характеризуются модулем т (мм), шагом зубчатого зацепления и передаточным числом i:
т = D/z,
где D — диаметр делительной окружности, мм; z— число зубьев.

Делительная окружность делит зуб на головку, высота которой обычно принимается равной модулю, и ножку, высота которой равна 1,25 модуля.

Шаг зубчатого зацепления равен расстоянию, измеренному по делительной окружности между одинаковыми точками двух соседних зубьев.

Передаточное число находится в пределах 2—10.

В конических зубчатых передачах угол между валами может быть произвольным, но чаще всего он равен 90°. Передаточное число конической передачи определяют так же, как и для цилиндрической. КПД цилиндрических и конических зубчатых зацеплений 0,96—0,98.

Червячные передачи позволяют передавать вращение от одного вала другому, расположенному в другой плоскости. В отличие от цилиндрических и конических червячные передачи состоят из ведущего элемента — червяка и ведомого — червячного колеса. По конструкции червяки бывают одно- и многозаходными. Передаточное число червячной передачи определяют так же, как и цилиндрической. Здесь z — число зубьев червячного колеса, a z2 — число заходов червяка.
Передаточное число червячных передач составляет 10—80, а их КПД не превышает 0,82.

Ременные передачи (рис. 30) применяют при передаче Движения на большое расстояние. По конструкции они делятся на плоско- и клиноременные. В передачах этого типа двигатель вращает шкив, увлекающий за счет возникающих сил трения за собой ремень, который в свою очередь заставляет вращаться ведомый шкив, соединенный с валом исполнительного механизма.

Рис. 30. Виды ременных передач:
а — открытая с параллельными валами, б — перекрестная с параллельными валами, в — полуперекрестная, г — наклонная с натяжным роликом; 1,3 — ведомый и ведущий шкивы, 2 — ремень, 4 — натяжной ролик

По виду использованного материала плоские ремни бывают кожаными с допускаемым напряжением на разрыв в пределах 2— 2,4 МПа и хлопчатобумажными прорезиненными с допускаемым напряжением на разрыв до 8 МПа.

Хлопчатобумажные тканые ремни применяют в ограниченных масштабах для передач небольшой мощности.

Рис. 31. Цепная передача:
а — расположение цепи и звездочек, б — втулочно-роликовая цепь, в — зубчатая цепь; 1 — цепь, 2, 3 — ведущая и ведомая звездочки

Концы ремней соединяют между собой сшивкой, накладками, иванием. Хлопчатобумажные прорезиненные ремни лучше всего соединять вулканизацией.

Размеры сечения ремней стандартизированы, их рассчитывают, как правило, только для проверки размеров. Ширина обода шкивов должна быть на 20—25 мм больше ширины ремня.

Клиноременная передача позволяет получать передаточные числа до 7—10, а также сокращать межцентровые расстояния. К недостаткам клиноременных передач относятся большая конструктивная сложность и меньший КПД.

Клиновые ремни выпускаются семи различных типов: О, А, Б, В Г, Д и Е.Мощность, которую может передать один ремень каждого типа в зависимости от диаметра шкива и скорости ремня, равна соответственно: 0,08—1,62; 0,22—4,94; 1,03—8,1; 4,71 — 16,72; 735—31,8; 11,75—51,5 кВт. Расчет клиноременной передачи сводится к определению количества ремней, необходимых для передачи заданной мощности.

Цепные передачи (рис. 31) позволяют передавать мощности до нескольких тысяч киловатт на расстояние 5—8 м с КПД 0,97—0,98. Передача состоит из ведущей 2 и ведомой 3 звездочек и охватывающей их бесконечной втулочно-роликовой или зубчатой цепи.

Передаточное число цепной передачи можно определять так же, как и зубчатой.

Что такое механическая передача энергии и ее элементы

Механическая передача энергии является важным процессом для многих отраслей промышленности и приложений. Он включает в себя передачу механической энергии из одного места в другое, часто с использованием механических элементов, таких как ремни, цепи, звездочки, муфты и коробки передач. Этот процесс используется для перемещения энергии от одного источника к другому и используется для питания машин в различных отраслях промышленности, от производства до сельского хозяйства. Понимая основы механической передачи энергии и ее элементов, предприятия могут использовать этот процесс для повышения эффективности, сокращения времени простоя и достижения оптимальной производительности.

Механическая передача энергии — это процесс, при котором механическая энергия передается от одного компонента к другому. Он используется во многих типах машин, от бытовой техники до крупных промышленных систем. К элементам механической передачи энергии относятся передаточный механизм, приемный механизм и источник энергии. Механизм передачи преобразует мощность от источника энергии в движение, которое затем передается на приемный механизм.

Обычные механизмы передачи включают ремни, цепи и шестерни. Ремни обеспечивают непрерывное движение от одного вала к другому, а цепи и шестерни обеспечивают прерывистое движение. Приемный механизм — это компонент, который преобразует движение от передаточного механизма в полезную работу. Это может быть приводной шкив, приводной вал или другие устройства. Чтобы узнать больше о механической передаче энергии, посетите этот сайт https://ph.rs-online.com/web/c/mechanical-power-transmission/.

Типы элементов передачи

Элементы передачи являются важными частями системы или сети. Без них передача сигнала или энергии из одной точки в другую была бы невозможна. Эти элементы не только берут на себя задачу передачи сигнала или энергии, но также контролируют скорость передачи сигнала или энергии, регулируют сигнал, чтобы его можно было использовать наиболее эффективным образом, и гарантируют, что на сигнал не влияют внешние факторы. таких как шум или помехи. Существует множество элементов трансмиссии, каждый из которых имеет свои уникальные свойства и характеристики.

Различные типы элементов трансмиссии предназначены для различных целей, что делает их универсальными и функциональными частями системы. Как правило, существует три основных типа элементов трансмиссии: механические, электрические и гидравлические.

К элементам механической трансмиссии относятся шестерни, шкивы и ремни, каждый из которых имеет свое назначение. Шестерни используются для обеспечения механического преимущества, шкивы используются для изменения направления энергии, а ремни используются для передачи энергии между двумя параллельными валами. Эти компоненты часто используются вместе, чтобы обеспечить большую гибкость и контроль.

Преимущества механической передачи энергии

Механическая передача энергии является широко распространенной формой передачи мощности от одной машины к другой. Это одно из самых эффективных и экономичных средств для достижения этой цели. Эта технология существует уже несколько столетий и совершенствуется только с развитием технологий. Механическая передача энергии имеет бесчисленное множество преимуществ, начиная от ее доступности и заканчивая надежностью и универсальностью.

Механические системы передачи мощности являются отличным вариантом для целого ряда приложений благодаря их многочисленным преимуществам. Системы механической передачи энергии более эффективны, надежны, дешевле и безопаснее. Снижение количества энергии, необходимой для работы машин, систем шкивов и ременных приводов, может повысить эффективность. Использование этих устройств также снижает уровень шума. Использование компонентов, способных противостоять суровым условиям регулярного использования и суровым условиям промышленных условий, повышает надежность. Кроме того, использование систем механической передачи энергии приводит к значительной экономии средств, поскольку они требуют меньше обслуживания и замены деталей в течение срока службы.

Интересная статья по теме: «Как коробки передач Falk стали отраслевым стандартом»

Руководство по механической передаче энергии

Блог
Статьи о подшипниках
Руководство по механической передаче мощности

Машины или части машин могут перемещаться с помощью привода, также называемого транспортером или трансмиссией.
Привод — это собирательное название различных методов, передающих круговые или возвратно-поступательные движения, а также мощность/производительность машины.

Одним из наиболее распространенных примеров является автомобиль, колеса которого приводятся в движение двигателем.
В промышленности мы сталкиваемся с приводами во всех машинах, требующих движения, таких как насосы, вентиляторы,
блоки захвата и размещения, конвейерные ленты и т. д. Существует несколько приводных систем:

• Гидравлические приводы
• Пневматические приводы
• Электроприводы
• Механические приводы

В этом руководстве мы углубимся в механические приводы.
Это руководство предназначено для того, чтобы проинформировать вас о том, как работают эти приводы, какие существуют механические приводы и о различных частях, которые относятся к этим приводам.

1. Как работают механические передачи?

Механические приводы, одни из старейших существующих приводов, соответствуют технологическому сектору.
Мощность и движение передаются через приводной двигатель, такой как ремни, цепи или шестерни.
Иногда для инструмента требуется та же скорость и мощность, что и для приводного двигателя, но они также могут отличаться.
В последнем случае мы говорим о переменной передаче.

Мощность обычно передается от вращательного движения к другому вращательному движению,
хотя иногда вращательное движение также преобразуется в линейное движение.

Существуют различные способы передачи мощности и скорости в рамках технологии механической передачи энергии:

• Зубчатые или клиноременные приводы
• Цепные приводы
• Соединительные муфты
• Зубчатые передачи

2. Ременные передачи

Основное назначение ременных передач — передача мощности между двумя параллельными осями с помощью ремня.
На этих осях установлены шкивы (также называемые ременными шкивами), чтобы ремень мог свободно перемещаться по ним.
Используется закрытый пояс, поэтому он не имеет ни начала, ни конца.
Когда два шкива имеют одинаковый диаметр, они будут вращаться с одинаковой скоростью.

Но когда диаметр одной из осей отличается от диаметра другой оси,
скорость либо увеличится, либо уменьшится.
Шкивы ременной передачи обычно вращаются в одном направлении.

Существует три различных ременных привода: клиноременный, зубчатый и плоский.
Большинство приводов оснащены клиновым ремнем или зубчатым ремнем, они будут описаны ниже.

Типы ременных передач

Клиноременная передача

Клиновые ремни существуют с начала 20 века.
Этот привод состоит из двух или более шкивов с одной или несколькими V-образными канавками снаружи.
Клиновой ремень
затем натягивается на эти канавки, и когда ведущий шкив движется, клиновой ремень обеспечивает движение ведомого шкива.

Если клиновой ремень недостаточно натянут или если клиновые канавки изношены, ремень может проскальзывать. Проскальзывание также происходит, когда система заблокирована.
Несколько клиновых ремней могут проходить рядом друг с другом в одном шкиве для передачи большей мощности.

Зубчато-ременная передача

Зубчато-ременная передача состоит из двух или более шкивов с отформованными снаружи зубьями, зубчатый ремень
затем закручивается между шкивами.
Зубья ремня входят в зацепление с зубьями шкива и передают движение от одного привода к другому.
В отличие от клиноременных приводов зубчатые ремни обычно имеют очень небольшой люфт, что исключает риск проскальзывания.
В свою очередь экономичность зубчато-ременной передачи выше, чем у ее аналогов.

Расчет коэффициента скорости

Рассчитать скорость ведомого шкива очень просто. Вы можете использовать следующую формулу:

d1 x n1 = d2 x n2

d1 = диаметр шкива 1

n1 = количество оборотов в минуту шкива 1 (скорость привода)

d2 = диаметр шкива 2 90 003

н2 = количество оборотов в минуту шкива 2 (скорость привода)

Возможно, что шкив клиноременной передачи вращается несколько медленнее, чем показывает формула.
Возможно, это результат проскальзывания, которое может иметь место в клиновых ремнях, но не в зубчатом ременном приводе.

Использование ременной передачи

Ременные приводы обычно используются в насосах, промышленных вентиляторах, а также в рольгангах или транспортных ремнях, компрессорах и т. д.

Преимущества использования ременной передачи

Во-первых, ременные передачи обеспечивают плавную передачу мощности от одного компонента к другому на большие расстояния. Другие преимущества включают в себя:

• Экономичный; ременные передачи имеют высокий КПД (95-98%)
• Простой в использовании и легкий
• Низкие затраты на обслуживание
• Долгий срок службы

Недостатки ременной передачи

Одной из возможных причин отказа от использования клиноременной передачи может быть риск проскальзывания.
Хотя это проскальзывание также может служить мерой безопасности для заблокированного диска.
Вы не найдете возможности проскальзывания в зубчатом ременном приводе.

Другими недостатками ременной передачи являются:

• Привод не компактен в сочетании с приложениями, использующими силу большой мощности.
• Соотношение скоростей может меняться из-за проскальзывания и растяжения ремня.

3. Цепные передачи

Подобно ременной передаче, цепной привод использует две «звездочки».
которые связаны цепочкой.
Эта цепь состоит из ряда цепных звеньев, которые затем выстраиваются в линию с зубчатыми звездочками.
Оси движутся параллельно, и все звездочки вращаются в одном направлении.
Так же, как и зубчато-ременная передача, цепная передача не проскальзывает и способна передавать движение на большее расстояние.

Использование цепного привода

Говоря о цепном приводе, мы обычно думаем о велосипеде и мотоцикле.
но цепной привод также часто используется в аграрном секторе и промышленных машинах.

Цепной привод используется для трех основных целей:

1. Передача мощности: Цепной привод может передавать мощность (скорость и крутящий момент) от одной детали к другой даже в компактном пространстве.
2. Транспорт: Цепной привод может использоваться для транспортировки материалов (перемещения, толкания, вытягивания или переноски)
   путем прикрепления к цепи так называемых булавок. Общие примеры включают: ящики, дерево, стекло и т. д.
3. Хронометраж: Цепной привод также можно использовать для отслеживания времени или синхронизации.

Преимущества

Подобно зубчатому ремню, цепной привод не может проскальзывать. Среди других преимуществ:

• Высокая скорость
• Экономичный, с низкими потерями энергии
• Способен выдерживать высокие температуры, жидкости и грязь
• Простота установки

Недостатки

Цепной привод требует более частого обслуживания и более шумный, чем ременный привод. Другие недостатки могут включать:

• Цепь необходимо часто смазывать
• Могут проявляться признаки колебания скорости при использовании длинной цепи, особенно в сочетании с меньшими звездочками
• Может вызывать частые вибрации

4. Соединительные муфты

Муфты валов используются для разных целей.
Основная цель муфты вала — передача мощности от ведущего вала к ведомому валу.
Эти валы находятся на одной линии друг с другом, в отличие от параллельных шкивов или звездочек в ременных и цепных передачах.
Когда расстояние между двумя валами больше, можно использовать так называемые распорные муфты.

Использование муфты вала

Муфты вала используются в качестве соединения между двумя компонентами для дайвинга, которые находятся на одной линии друг с другом.
Мы видим это в различных отраслях, особенно в приводах машин, в бумажной и полиграфической промышленности, а также в производстве синтетических материалов.
Кроме того, имеются также муфты валов, подходящие для взрывоопасных сред.

Помимо передачи приводного вала, муфты имеют и другое назначение, а именно:

• Высокая жесткость на кручение
• Компенсирует несоосность и механическую гибкость
• Поглощает удары и вибрации

Различные муфты вала

Муфты знают разные исполнения, а именно:

Ленточное соединение

Гибкая (кулачковая) муфта

Муфта с втулкой

Жесткая муфта

Пластинчатая муфта

Эластичные муфты

Гидромуфта (или гидромуфта)

Кулачковые муфты

Втулочные муфты

Карданный шарнир или шарнир Гука

Необходимая муфта будет зависеть от мощности, применения и окружения вашего приложения.

Преимущества

Муфты валов обычно используются для очень точной работы, но у них есть и другие преимущества:

• Низкие эксплуатационные расходы
• Высокая точность на протяжении всего срока годности
• Большинство муфт допускают радиальное и осевое смещение
• Муфты бывают виброгасящего типа
• Может работать в грязных и агрессивных средах

Недостатки

• Их нельзя использовать при использовании силовой передачи между параллельными осями.

В отраслевом глоссарии мы обсудим наиболее распространенные термины и сокращения, которые используются в отраслях, которые обслуживает ERIKS.
таких как сырьевая промышленность, фармацевтическая и пищевая промышленность, энергетика и транспортный сектор.

Прочитать глоссарий

5. Зубчатые передачи

Хотя зубчатая передача используется для передачи крутящего момента или мощности с одного вала на другой, как и другие приводы,
они также часто используются для изменения направления вращения или угла движения.
Кроме того, зубчатые передачи используются для увеличения или уменьшения крутящего момента и диапазона скоростей.
Привод имеет входную шестерню и выходную шестерню, также известную как ведущая шестерня и ведомая шестерня.
Как мы видели ранее в случае ременных и цепных передач, в зубчатых передачах не может происходить проскальзывание.

Расчет отношения скоростей

Можно рассчитать передаточное отношение привода, также известное как передаточное число.
Подсчитайте количество зубьев на входной шестерне и ведомой шестерне, затем передаточное число определяется количеством зубьев на каждой шестерне.
Если у входной шестерни 20 зубьев, а у выходной шестерни 10, то ваше деление будет 2:1.
Вы легко сможете определить отношение скоростей по следующей формуле:

z1 x n1 = z2 x n2

z1 = количество зубьев ведущей шестерни

n1 = количество оборотов ведущей шестерни в секунду

z2 = количество зубьев выходной шестерни

n2 = число оборотов выходной шестерни в секунду

Использование зубчатой ​​передачи

Зубчатые передачи часто используются, когда требуется передача большой мощности на короткое расстояние.
Когда маленькая шестерня перемещает большую шестерню, это создает увеличение мощности.
Точно так же большая шестерня, перемещающая маленькую шестерню, вызовет увеличение скорости, хотя и уменьшит мощность.

Преимущества

Зубчатые передачи компактны и при этом обеспечивают широкий диапазон скоростей, что делает их идеальными для небольших помещений.