Содержание:. Виды передач в механике

Содержание:

СОДЕРЖАНИЕ: 1

ЗУБЧАТЫЕ МЕХАНИЗМЫ 2

1.1 Возможности по преобразованию вида движения, изменению скорости, достоинства, недостатки зубчатых механизмов. 2

1.2 Классификация зубчатых передач; возможности, достоинства, недостатки разных видов зубчатых передач. 2

1.3 Геометрические параметры цилиндрических прямозубых колес и передач. Передаточное отношение (число) зубчатых передач. 4

ФРИКЦИОННЫЕ ПЕРЕДАЧИ 9

Назначение. Достоинства, недостатки. Особенности конструкций. Применение в устройствах перемещения носителей информации (бумаги, магнитных лент, карт). 9

КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 13

3.1 Сплавы на основе железа. Чугуны. Стали. Классификация сталей, марки сталей. Применение в механических устройствах (валы, зубчатые колеса, крепеж). 14

3.2 Сплавы на основе меди и алюминия. Классификация, обозначение, достоинства и недостатки. Применение сплавов как конструкционных материалов в механических устройствах (упругие элементы, опоры). 18

3.3 Неметаллические материалы. Виды свойства, применение термопластов и термореактивных пластмасс. Достоинства и недостатки пластмасс. Применение резины, бумаги, композиционных (зубчатые ремни) материалов. 20

Зубчатые механизмы

1.1 Возможности по преобразованию вида движения, изменению скорости, достоинства, недостатки зубчатых механизмов.

Зубчатыми передачами называются механизмы с высшими кинематическими парами в состав которых входят зубчатые колеса, рейки или секторы – звенья, снабженные профилироваными выступами или зубьями.

Зубчатые передачи осуществляют передачу вращательного движения с одного вала на другой с помощью цилиндрических, конических, червячных колёс, имеющих специально профилированные зубья, при этом зубчатые колёса могут иметь прямые, косые, спиральные, шевронные зубья и др.

Зубчатые механизмы представляют собой вид механизмов, которые чаще других применяются в машиностроении, приборостроении, технических системах. Именно этот вид механизмов служит для преобразования вращательного движения ведущего звена и передачи моментов сил.

Достоинством таких передач безусловно является постоянство заданного передаточного отношения, компактность, высокий КПД (0,92—0,98), наличие небольших сил давления на валы и опоры, высокая надежность, простота обслуживания.

В ряду недостатков можно назвать сложность и высокую точность изготовления и сборки, наличие шума при работе, невозможность плавного бесступенчатого регулирования скорости вращения ведомого звена.

1.2 Классификация зубчатых передач; возможности, достоинства, недостатки разных видов зубчатых передач.

Для изучения классификации зубчатых передач нам необходимо обратить внимание на основные понятия, параметры и их обозначения, являющиеся стандартизированными.

Шестерня – меньшее из пары зубчатых колес.

Колесо – большее.

«Зубчатое колесо» – термин, применяющийся как к большому, так и к малому колесу зубчатой передачи.

Индексы «1» и «2» присваивают соответственно параметрам шестерни и колеса.

Зацепление зубчатых колес кинематически представляет собой качение без скольжения друг по другу двух поверхностей, называемых начальными (для конических – конусы, для цилиндрических – цилиндры). Точка качения определяется как полюс зацепления.

Зубчатые передачи бывают простые и сложные. Простая зубчатая передача – трехзвенные механизм, состоящий из двух зубчатых колес и стойки, в котором зубчатые колеса образуют между собой высшую пару, со стойкой - низшие (поступательные или вращательные).

Далее рассмотрим непосредственно классификацию зубчатых передач:

1) По числу пар зацепляющихся колес:

– одно– , двух– , многоступенчатые.

2) По взаимному расположению осей:

– цилиндрические с параллельными осями (рис. 1.1, а),

– конические с пересекающимися осями (рис. 1.1, д), – могут быть прямозубые, косозубые, с круговым зубом.

– червячные (рис. 1.1, з) и винтовые (рис. 1.1, и)со скрещивающимися в пространстве осями.

3) По расположению зубьев относительно образующих начальной поверхности колеса:

– прямозубые (рис.1.1 а) – колеса (передачи), направление каждого зуба которых совпадает с образующей начальной поверхности (цилиндра или конуса). При использовании непрямозубых колёс повышается плавность и бесшумность работы и увеличивается нагрузочная способность передачи.

– косозубые (рис. 1.1 б, в) – зубчатые колеса, направление каждого зуба которых составляет некоторый постоянный угол с образующей начальной поверхности.

– шевронные (рис. 1.1 в) – колеса, зубчатый венец которых образуется из двух рядов косых зубьев противоположного направления.

– с круговым зубом (рис.1.1 ж)

а

б

в

г

д е ж

к

з и

Рис. 1.1

Зацепление может быть внешним и внутренним (рис. 1.1 г).

Отдельный вид зубчатых передач – реечные (рис.1.1 к) преобразует вращательное движение в поступательное, или наоборот.

Передачи с эвольвентным профилем зубьев являются достаточно распространенными, в связи с тем, что оно малочувствительно к отклонениям межосевого расстояния, не нарушается правильность зацепления; а также профиль зубьев инструмента для нарезания эвольвентных зубчатых колес может быть прямолинейным, что делает изготовление и контроль инструмента колес достаточно простым. Одним инструментом можно нарезать колеса с разным числом зубьев. Траектория точки контакта эвольвентных профилей зубьев является прямая линия.

4) По конструктивному выполнению корпуса:

– открытые (не имеют защиты от попадания пыли и грязи)

– закрытые (имеют жесткий корпус, работают в масляной ванне)

5) По характеру работы:

– реверсивные (поочередное изменение направления движения ведущего звена на противоположное)

– нереверсивные

6) По величине окружной скорости:

– тихоходные (до 3 м/с)

– средних скоростей (3—15 м/с)

– быстроходные (свыше 15 м/с)

studfiles.net

Ременные передачи.

Ременные передачи

Общие сведения о ременных передачах

Ременные передачи относятся к передачам трением (фрикционным), у которых передача мощности осуществляется за счет сил трения, возникающих между ведущим, ведомым и промежуточным звеном – упругим ремнем (гибкой связью). Ведущее и ведомое звено обычно называют шкивами. Этот тип передач обычно применяется для соединения валов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга.

Для нормальной работы ременной передачи необходимо предварительное натяжение ремня, которое может осуществляться за счет перемещения одного из шкивов, за счет натяжных роликов или установки двигателя (механизма) на качающейся плите.

***

Классификация ременных передач

Ременные передачи классифицируют по различным признакам - по форме поперечного сечения ремня, по взаимному расположению валов и ремня, по количеству и виду шкивов, по количеству охватываемых ремнем шкивов, по способу регулировки натяжения ремня (с вспомогательным роликом или с подвижными шкивами).

1. По форме поперечного сечения ремня различают следующие виды ременных передач:

• плоскоременные (поперечное сечение ремня имеет форму плоского вытянутого прямоугольника, рис. 1а);
• клиноременные (поперечное сечение ремня в форме трапеции, рис. 1б);
• поликлиноременные (ремень снаружи имеет плоскую поверхность, а внутренняя, взаимодействующая со шкивами, поверхность ремня снабжена продольными гребнями, выполненными в поперечном сечении в форме трапеции, рис. 1г);
• круглоременные (поперечное сечение ремня имеет круглую или овальную форму, рис. 1в);
• зубчатоременные (внутренняя, контактирующая со шкивами, поверхность плоского ремня снабжена поперечными выступами, входящими в процессе работы передачи в соответствующие впадины шкивов, фото ниже).

Наибольшее применение в машиностроении имеют клиновые и поликлиновые ремни. Передачу круглым резиновым ремнем (диаметром 3…12 мм) применяют в приводах малой мощности (настольные станки, приборы, бытовые машины и т. п.).

Разновидностью ременной передачи является зубчатоременная, в которой передача мощности осуществляется зубчатым ремнем путем зацепления зубцов ремня с выступами на шкивах. Этот тип передач является промежуточным между передачами зацеплением и передачами трением. Зубчатоременная передача не требует значительного предварительного натяжения ремня и не имеет такого недостатка, как скольжение ремня, которое присуще всем прочим ременным передачам.

Клиноременную передачу в основном применяют как открытую. Клиноременные передачи обладают большей тяговой способностью, требуют меньшего натяжения, благодаря чему меньше нагружают опоры валов, допускают меньшие углы обхвата, что позволяет применять их при больших передаточных отношениях и малому расстоянию между шкивами.

Клиновые и поликлиновые ремни выполняют бесконечными и прорезиненными. Нагрузку несет корд или сложенная в несколько слоев ткань.

Клиновые ремни выпускают трех видов: нормального сечения, узкие и широкие. Широкие ремни применяются в вариаторах.

Поликлиновые ремни – плоские ремни с высокопрочным кордом и внутренними продольными клиньями, входящими в канавки на шкивах. Они более гибкие, чем клиновые, лучше обеспечивают постоянство передаточного числа.

Плоские ремни обладают большой гибкостью, но требуют значительного предварительного натяжения ремня. Кроме того, плоский ремень не так устойчив на шкиве, как клиновый или поликлиновый.

2. По взаимному расположению валов и ремня:

• с параллельными геометрическими осями валов и ремнем, охватывающим шкивы в одном направлении – открытая передача (шкивы вращаются в одном направлении, рис. 2а);
• с параллельными валами и ремнем, охватывающим шкивы в противоположных направлениях – перекрестная передача (шкивы вращаются во встречных направлениях, рис. 2б);
• оси валов перекрещиваются под некоторым углом (чаще всего 90°, рис. 2в) – полуперекрестная передача;
• валы передачи пересекаются, при этом изменение направления потока передаваемой мощности осуществляется посредством промежуточного шкива или ролика - угловая передача (рис. 2г).

3. По числу и виду шкивов, применяемых в передаче: с одношкивными валами; с двушкивным валом, один из шкивов которого холостой; с валами, несущими ступенчатые шкивы для изменения передаточного числа (для ступенчатой регулировки скорости ведомого вала).

4. По количеству валов, охватываемых одним ремнем: двухвальная, трех-, четырех- и многовальная передача.

5. По наличию вспомогательных роликов: без вспомогательных роликов, с натяжными роликами (рис. 2д); с направляющими роликами (рис. 2г).

***

Достоинства ременных передач

К достоинствам ременных передач относятся следующие их свойства:

• Простота конструкции, малая стоимость изготовления и эксплуатации.
• Возможность передачи мощности на значительное расстояние.
• Возможность работы с высокими частотами вращения.
• Плавность и малый шум в работе вследствие эластичности ремня.
• Смягчение вибрации и толчков благодаря упругости ремня.
• Предохранение механизмов от перегрузок и ударов за счет возможности ремня проскальзывать (к передачам с зубчатым ремнем это свойство не относится).
• Электроизолирующая способность ремня используется для предохранения ведомой части машин с электроприводом от появления опасных напряжений и токов.

***

Недостатки ременных передач

Основные недостатки ременных передач:

• Большие габаритные размеры (в особенности при передаче значительных мощностей).
• Малая долговечность ремня, особенно в быстроходных передачах.
• Большая нагрузка на валы и подшипники опор из-за натяжения ремня (этот недостаток менее выражен у зубчатоременных передач).
• Необходимость применения устройств натяжения ремня, усложняющих конструкцию передачи.
• Чувствительность нагрузочной способности к загрязнению звеньев и влажности воздуха.
• Непостоянное передаточное число вследствие неизбежного упругого скольжения ремня.

***

Область применения ременных передач

Ременные передачи применяют в большинстве случаев для передачи движения от электродвигателя или двигателя внутреннего сгорания, когда по конструктивным соображениям межосевое расстояние должно быть достаточно большим, а передаточное число может быть не строго постоянным (конвейеры, приводы станков, дорожных и сельскохозяйственных машин и т. п.). Передачи зубчатым ремнем можно применять и в приводах, требующих постоянного значения передаточного числа.

Мощность, передаваемая ременной передачей, обычно до 50 кВт, но может достигать 2000 кВт и даже более. Скорость ремня v = 5…50 м/сек, а в высокоскоростных передачах – до 100 м/сек и выше.

После зубчатой передачи ременная – наиболее распространенная из всех механических передач. Часто она используется в сочетании с другими типами передач.

***

Геометрические и кинематические соотношения ременных передач

Межосевое расстояние a ременной передачи определяет в основном конструкция привода машины. Рекомендуемые значения межосевого расстояния (см. рис. 3):

- для плоскоременных передач:

a ≥ 1,5(d1 + d2);

- для клиноременных и поликлиноременных передач:

a ≥ 0,55(d1 + d2) + h;

где: d1, d2 – диаметры ведущего и ведомого шкивов передачи;h - высота сечения ремня.

Расчетная длина ремня Lр равна сумме длин прямолинейных участков и дуг обхвата шкивов:

Lр = 2а + 0,5π(d2 + d1) + 0,25(d2 - d1)2/a.

По найденному значению из стандартного ряда принимают ближайшую большую расчетную длину ремня Lр. При соединении концов длину ремня увеличивают на 30…200 мм.

Межосевое расстояние в ременной передаче для окончательно установленной длины ремня определяют по формуле:

a = [2Lр - π(d2 + d1)]/8 + √{[2Lр - π(d2 + d1)]2 - 8 π(d2 - d1)2}/8.

Угол обхвата ремнем малого шкива

α1 = 180° - 2γ.

Из треугольника О1ВО2 (рис. 3)

sin γ = ВО2/О1О2 = (d2 - d1)/2a.

Практически γ не превышает π/6, поэтому приближенно принимают sin γ = γ (рад), тогда:

γ = (d2 - d1)/2a (рад) или γ° = 180°(d2 –d1)/2πa.

Следовательно,

α1 = 180° - 57°(d2 – d1)/a.

Для проскоременных передач рекомендуют α1 ≥ 150°, для клиноременных и поликлиновых передач α1 ≥ 110°.

Передаточное отношение ременной передачи:

u = i = d2/d1(1 – ξ),

где: ξ – коэффициент скольжения в передаче, который при нормальной работе равен ξ = 0,01…0,02.

Приближенно можно принимать u = d2/d1;    ξ = (v1 –v2)/v1.

***

Статьи по теме:

k-a-t.ru

Виды передач

machinetools.aggress.ru

• 
  Кран ккс 10 технические характеристики
• 
  Многоковшовый экскаватор
• 
  Карбюратор как работает
• 
  Фото даф 106
• 
  Кондуктор для монтажа колонн
• 
  Температура плавления резины
• 
  Искрогаситель на выхлопную трубу
• 
  Неровно работает двигатель на холостых
• 
  Тормоза гидравлические
• 
  Аккумуляторы свинцово кислотные
• 
  Строповка грузов