Основы расчета и проектирования механизмов

Общие сведения о передачах. Основные виды зубчатых передач

Передачами в машинах называются устройства, предназначенные для передачи энергии механического движения на расстояние и преобразования его параметров. Необходимость применения обусловлена несовпадением требуемых скоростей движения исполнительных органов с оптимальными скоростями двигателей; преобразованием видов движения (вращательного в поступательное), регулированием скорости, распределением потоков мощности между различными исполнительными органами машины, реверсированием движения.

По принципу работы механические передачи делятся на передачи с непосредственным соприкосновением звеньев (фрикционные, зубчатые, червячные, волновые, винтгайка, шарнирно-рычажные) и передачи с гибкой связью (ременные, канатные, цепные).

Передачи выполняются с постоянным или переменным (регулируемым) передаточным отношением. В последнем случае регулирование может быть ступенчатое или бесступенчатое.

Наряду с механическими широко применяются гидравлические, пневматические и электрические передачи.

Зубчатая передача — это трехзвенный механизм, в котором два подвижных звена являются зубчатыми колесами, образующими между собой высшую пару. Достоинства: высокая надежность работы в широком диапазоне скоростей и нагрузок, малые габариты, большая долговечность, высокий КПД, сравнительно малые нагрузки на валы и подшипники, постоянство передаточного отношения, простота обслуживания. Недостатки: высокие требования к точности изготовления и монтажа, повышенный шум при больших скоростях.

В зависимости от расположения осей вращения колес различают следующие виды зубчатых передач: с параллельными осями (цилиндрические), с пересекающимися осями (конические), со скрещивающимися осями.

Цилиндрические передачи: с внешним (13.1, а) и внутренним зацеплением (13.1, б); частным случаем является реечная передача (13.1, в), осуществляющая преобразование вращательного движения в поступательное.

Цилиндрические зубчатые передачи Цилиндрические колеса могут быть с прямыми (13.2, а), косыми или винтовыми (13.2, б) и шевронными зубьями (13.2, в). Цилиндрические колеса Конические передачи чаще всего выполняются ортогональными, у которых межосевой угол? = 90° (13.3). Конические колеса могут быть с прямыми, тангенциальными и криволинейными (чаще всего круговыми) зубьями (13.4).

Коническая передача. Конические колеса Червячная передача (13.5) состоит из червяка 1, представляющего собой однозаходный или многозаходный винт, и червячного колеса 2. Зубчатое колесо передачи с меньшим числом зубьев называется шестерней (z1), а с большим числом зубьев — колесом (z2). i z2, i щ1. 12 z1 12 щ2 Червячная передача По соотношению угловых скоростей ведущего и ведомого звеньев зубчатые передачи делятся на понижающие (редукторы) и повышающие (мультипликаторы). У понижающих передач ведомое звено вращается с меньшей скоростью, чем ведущее (щ2 щ1), a у повышающих — наоборот (щ2 щ1).