Опорный конспект урока
Тема урока: Передачи, применяемые в машинах и их применение.
Передачи вращательного движения.
Для передачи вращательного движения от одного вала к другому, расположенному на некотором расстоянии, применяют механизмы, которые называют передачами. Передачи позволяют изменять направление и частоту вращения, а также увеличивать (уменьшать) вращающий момент.
Изменение частоты вращения характеризуется передаточным числом, определяемым как отношение угловых скоростей ведущего и ведомого звеньев. Таким образом, передаточное число показывает, во сколько раз увеличивается или уменьшается частота вращения ведомого вала по сравнению с ведущим.
К механическим передачам относят фрикционные, ременные, цепные, зубчатые и червячные.
Фрикционная передача состоит из двух 1 и 2 (рис. 5, а) или нескольких последовательно соприкасающихся колес (катков, дисков, роликов), закрепленных на валах. Вращение от одного колеса к другому передается силой трения, возникающей в результате их принудительного прижатия. При параллельном расположении осей валов применяют цилиндрические фрикционные передачи, а при пересекающихся осях- конические.
Ф
рикционные передачи преимущественно используют в специальных механизмах, позволяющих плавно изменять частоту вращения ведомого звена при постоянной частоте вращения ведущего. Такие механизмы называют вариаторами.
Рис, 5. Фрикционная (а), плоскоременная (5), цепная с пластинчатой цепью (в) передачи и их условные графические обозначения
| Фрикционная передача |
| Достоинства | Недостатки |
| -плавность -бесшумность работы, -простота конструкции -возможность создания вариаторов. | -повышенный износ колес, -непостоянство передаточного числа из за их проскальзывания, -пониженный КПД, -необходимость применения нажимных устройств, -значительное давление на валы. |
Ременная передача (рис. 5, б) состоит из ведущего 1 и ведомого 2 колес (шкивов), расположенных на расстоянии и соединенных ремнем 3, надетым с натяжением. Вращение ведущего шкива преобразуется во вращение ведомого за счет сил трения между ремнем и шкивами.
В зависимости от формы поперечного сечения ремня различают передачи плоско-, клино-, круглоременные и зубчатым ремнем.
| Ременная передача |
| Достоинства | Недостатки |
| -возможность передачи вращательного движения между валами, -расположенными на относительно большом расстоянии, -плавность и бесшумность работы, -простота устройства и легкость ухода за передачей, -предохранение деталей машины от поломок, так как при перегрузках ремень будет проскальзывать или соскочит со шкивов. | -являются громоздкость, -непостоянство передаточного числа, -повышенное давление на валы -передача сравнительно небольших мощностей. |
Цепная передача (рис. 5, 5) состоит из расположенных на некотором расстоянии двух колес 1 и 2, называемых звездочками, и охватывающей их цепи 5. Вращение ведущей звездочки / преобразуется во вращение ведомой 2 в результате сцепления цепи с зубьями звездочек.
| Цепная передача |
| Достоинства | Недостатки |
| -по сравнению с ременной относят отсутствие проскальзывания, - компактность по ширине, - меньшие нагрузки на валы. | удлинение цепи в результате износа ее шарниров -неравномерный ход, -шум при работе -необходимость тщательного ухода при эксплуатации. |
З
убчатая передача состоит из двух или нескольких колес с зубьями, которыми они сцепляются. Вращение ведущего зубчатого колеса преобразуется во вращение ведомого при нажатии зубьев первого на зубья второго. Меньшее зубчатое колесо обычно называют шестерней, а большее - колесом. В зависимости от взаимного расположения геометрических осей валов, между которыми передается вращательное движение, различают цилиндрические, конические и винтовые передачи.
Рис. 6. Зубчатые (а—г), реечная (д) и червячная (е) передачи и их условные графические обозначения.
Цилиндрическими передачами соединяют валы с параллельно расположенными геометрическими осями. Такие передачи могут иметь как внешнее (рис. 6, а), так и внутреннее (рис. 6, б) зацепление.
Коническими передачами (рис. 6, в) соединяют валы с пересекающимися геометрическими осями, а винтовыми (рис. 6, а) — со скрещивающимися.
Разновидностью зубчатой передачи является реечная рис. 6, (9), состоящая из сцепляющихся шестерни и рейки и
служащая для преобразования вращательного движения шестерни в возвратно-поступательное движение рейки или наоборот.
В зависимости от конструктивного исполнения зубчатые передачи могут быть открытыми или закрытыми (в корпусе, предохраняющем передачу от пыли, грязи и т. д.).
Каждый вид зубчатой передачи имеет условное обозначение в кинематических схемах.
| Зубчатая передача |
| Достоинства | Недостатки |
| -компактность, -высокий КПД, -постоянство передаточного числа, - долговечность и надежность в работе, -возможность передачи практически любых мощностей и скоростей, - простота обслуживания. | -сравнительную сложность их изготовления, - шум при неточном изготовлении и больших скоростях. |
Зубчатые передачи наиболее широко распространены из всех механических передач, так как они обладают рядом достоинств, важнейшими из которых являются К основным недостаткам зубчатых передач относят.
Червячная передача (рис. 6, е) состоит из винта, называемого червяком, и сцепляющегося с ним червячного колеса, представляющего собой разновидность косозубого зубчатого колеса. Червячная передача передает вращение между валами, геометрические оси которых скрещиваются в пространстве, но в отличие от винтовой передачи она имеет больший контакт между зубьями червяка и червячного колеса и, следовательно, более плавный ход и большую долговечность По числу зубьев червяки бывают одно-, двухзаходные и т. д. Однозаходный червяк за один оборот поворачивает червячное колесо на один зуб, двухзаходный — на два и т. д. Червячная передача
| Червячная передача |
| Достоинства | Недостатки |
| -позволяет замедлить вращение ведомого вала в 100 и более раз при малых размерах самой передачи, что считается ее основным преимуществом перед зубчатыми передачами. | большие потери передаваемой мощности на трение между червяком и червячным колесом и, как следствие этого, сравнительно невысокий КПД и сильный нагрев. |
Зубчатые и червячные передачи, смонтированные в закрытом корпусе и уменьшающие частоту вращения ведущего звена, называют редукторами.
В конструкции механизмов для передачи вращательного движения входят типовые детали; валы, оси, подшипники и т. д.
В
алы предназначены для передачи вращающих моментов и поддержания вращающихся вместе с валами деталей машины. По конструкции валы делят на прямые (рис. 7, а), коленчатые (рис. 7, б) и шарнирные (рис. 7, е). Шарнирные валы служат только для передачи вращающего момента и не предназначены для установки на них деталей передач.
Оси только поддерживают вращающиеся детали и в отличие от валов не передают крутящего момента. Оси могут быть подвижными или неподвижными.
Подшипники — это опоры, которые поддерживают вращающиеся валы и оси с закрепленными на них
Рис. 7. Валы (а—в) и подшипники (г—е)
деталями, а также воспринимают действующие на них усилия. По виду возникающего трения различают подшипники скольжения и качения.
Подшипник скольжения состоит из корпуса и размещенных в нем вкладышей, на которые непосредственно опирается ось или вал. Различают разъемные и неразъемные подшипники скольжения. Корпус разъемного подшипника состоит из основания 4 (рис. 7, а) и крышки 3, прикрепляемой к основанию корпуса болтами или шпильками.
Домашнее задание: Прочитать текст, составить конспект, зарисовать передачи.