Классификация

Червяки различают по следующим признакам:

по форме поверхности, на которой образуется резьба

Цилиндрические

Глобоидные

по направлению линии витка

правые

левые

по числу заходов резьбы

однозаходные

многозаходные

по форме винтовой поверхности резьбы

с архимедовым профилем

с конволютным профилем

с эвольвентным профилем

Зубчатые колёса различают по следующим признакам:

по профилю зуба

прямой — (контакт по точке, ненагруженные передачи)

вогнутый — «охватывающий» червяк (контакт по линии)

роликовый — зубы вырожденного сектора заменены на винтовой ролик

по типу зубчатого колеса

полное колесо (полный оборот, непрерывное вращение)

зубчатый сектор (поворот сектора от одного крайнего положения до другого)

вырожденный сектор (в паре с глобоидным червяком — рабочая длина сектора меньше рабочей длины червяка)

ервячная передача главным образом применяется в червячных редукторах.

Достаточно часто червячные передачи используются в системах регулировки и управления — самоторможение обеспечивает фиксацию положения, а большое передаточное отношение позволяет достичь высокой точности регулирования (управления) и(или) использовать низкомоментные двигатели.

Благодаря этим же характеристикам червячные передачи и червячные редукторы широко применяются в подъёмно-транспортных машинах и механизмах (например, лебёдках)

Часто в виде червячной пары изготавливаются механизмы натяжения струн (колковая механика) музыкальных инструментов, например гитары.^[4] В данном применении полезным оказывается эффект самоторможения (необратимость).

Эпициклические механизмы

Планетарные механизмы

Передаточное отношение механизма . Это отношение частоты вращения ведущего вала к частоте вращения ведомого вала.

Понижающая передача . Передача, передаточное отношение которой по абсолютной величине больше 1. В этом случае крутящий момент на ведомом валу механизма больше момента на ведущем валу на величину передаточного отношения, а частота вращения ведомого вала на эту же величину меньше частоты вращения ведущего вала.

Повышающая передача. Передача, передаточное отношение которой по абсолютной величине меньше 1. В этом случае крутящий момент на ведомом валу механизма меньше момента на ведущем валу на величину передаточного отношения, а частота вращения ведомого вала на эту же величину больше частоты вращения ведущего вала.

Прямая передача . Передача, передаточное отношение которой равно 1, т.е. крутящий момент и частота вращения ведомого вала остаются равны частоте вращения и моменту ведущего вала.

УСТРОСТВО И СВОЙСТВА ПЛАНЕТАРНОГО РЯДА (МЕХАНИЗМА)

Конструкции планетарных рядов достаточно разнообразны. Познакомимся с устройством планетарного ряда на примере наиболее простого и часто используемого (рис.1). Он состоит из малого центрального колеса (солнца), которое находится в постоянном зацеплении с шестернями, называемыми сателлитами. Сателлиты могут вращаться относительно осей, установленных в водиле. Зубчатое колесо внутреннего зацепления, называемое большим центральным колесом (эпициклом, короной), находится в постоянном зацеплении с сателлитами и окружает всю конструкцию. Следует отметить, что малое центральное колесо, водило и большое центральное колесо вращаются относительно одной общей оси, в то время, как сателлиты планетарной передачи вращаются относительно собственных осей и вместе с водилом относительно общей оси. При этом следует отметить, что сателлиты планетарной передачи являются составной частью водила.

Название этого механизма происходит от сателлитов, которые подобно планетам, вращаются относительно своих осей и в то же время вокруг малого центрального колеса (солнца).

Что же так привлекает конструкторов к планетарным механизмам? Здесь можно перечислить несколько пунктов:

1. Все элементы планетарной передачи вращаются относительно общей оси, что делает ее компактной.

2. Планетарные передачи, не смотря на их компактные размеры, могут передавать большие крутящие моменты по сравнению к другим типами передачи. Это объясняется тем, что момент передается несколькими сателлитами планетарной передачи, что позволяет значительно снизить контактные напряжения на поверхностях зубьев при передаче момента.

3. Расположение элементов планетарного ряда позволяет относительно легко организовывать их систему управления (имеется в виду оборудование тормозами и блокировочными муфтами).

4. При удачном выборе кинематической схемы КПД таких передач имеет высокое значение

Основным параметром, определяющим свойства планетарного ряда, является внутреннее передаточное отношение. В общем случае любой планетарный ряд характеризуется шестью внутренними передаточными отношениями. Однако, на практике обычно используется только одно, определяемое как отношение частоты вращения малого центрального к частоте вращения большого центрального колеса при остановленном водиле:

где	1 - индекс малого центрального колеса;
	2 - индекс большого центрального колеса;
	3 - индекс водила.

В зависимости от того, как вращаются центральные колеса при остановленном водиле, внутреннее передаточное отношение планетарного ряда может быть либо положительным, либо отрицательным. Если они вращаются в одном и том же направлении, то внутреннее передаточное отношение положительное, в противном случае оно отрицательное. Так для простого планетарного ряда, представленного на рис.1, центральные колеса при остановке водила будут вращаться в различных направлениях, и, следовательно, внутреннее передаточное отношение этого ряда - отрицательное.

Все планетарные ряды в зависимости от знака внутреннего передаточного отношения, определенного при остановленном водиле, классифицируются на два класса:

1. Планетарные ряды с положительным внутренним передаточным отношением.

2. Планетарные ряды с отрицательным внутренним передаточным отношением.

Как уже отмечалось, кинематических схем построения планетарных рядов имеется достаточно большое количество. Наиболее известным планетарным рядом для всех автолюбителей является дифференциал (рис.2), без которого не обходится не один современный автомобиль. Наверное, не многие догадываются, что дифференциал есть не что иное, как планетарный ряд.

Дифференциальные механизмы

К зубчатым механизмам с подвижными осями колес относятся дифференциальные и планетарные механизмы. Дифференциальным называется механизм, в котором оси некоторых колес имеют возможность перемещаться в пространстве. Колеса, оси которых не могут перемещаться, называются центральными, или солнечными, колесами дифференциальной передачи. Перемещающиеся колеса называются планетными колесами, или сателлитами. Звено, несущее подшипники подвижного колеса, называется водилом, или поводком.

На фиг. 109 представлена простейшая схема дифференциального механизма. Центральное колесо 1 вращается вокруг своей оси. Поводок 2 также вращается вокруг той же оси и является ведущим звеном. Поводок ведет и катит вокруг центрального колеса колесо 3 - сателлит, являющееся ведомым звеном. Центральное колесо может приводиться в движение независимо от поводка. На фиг. 110 показан дифференциальный механизм с коническими колесами, широко применяющийся в автомобилях. Дифференциальные механизмы практически используются для сложения нескольких движений или для разложения движения на слагаемые. Сложение нескольких движений в одно не­обходимо, например, в металлорежущих станках для получения независимых настроек при обработке отдельных участков детали (настройка на число зубьев и угол наклона зубьев нарезаемой косозубой шестерни), в универсальных делительных устройствах для облегчения настройки на заданное число делений и т. д. Разложение одного движения на слагаемые применяется, например, в приводе ведущих колес автомобиля для устранения проскальзывания их относительно дороги на поворотах.

При определении чисел оборотов и передаточных чисел в дифференциальном механизме большое значение имеет направление вращения.

Если ведущее и ведомое колеса при остановившемся поводке вращаются в одном направлении, то передаточное число считается положительным (+), если направление вращения их различно, то передаточное число считается отрицательным (-).

Для определения числа оборотов пользуются способом расчленения, а затем сложения отдельных дви­жений передачи. Сначала мысленно представляют два колеса прикрепленными к поводку, делающему n₀ оборотов в минуту. В этом случае весь дифференциальный механизм будет вращаться как одно целое, как муфта, соединяющая ведущий и ведомый валы, и число оборотов всех колес будет равно n₀. После этого мысленно освобождают все колеса механизма от связи с поводком, приводят их к нормальному состоянию. Механизм теперь рассматривается как простая зубчатая передача при остановленном поводке. Если ведущее колесо в действительности делает n₁ об/мин., то в нашем случае оно будет делать (n₁ - n₀) об/мин., так как со скоростью n₁ его уже вращает поводок. Вращение ведущего колеса со скоростью (n₁ - n₀) об/мин, будет соответствовать скорости ведомого колеса в z₁/z₂*(n₁–n₀) об/мин. Ведомое колесо получает вращение от двух источников, и его суммарная скорость, с которой оно будет вращаться в действительности, составит:

n₃ = n₀+ i*(n₁-n₀) об/мин.

Опоры качения

Опора качения содержит корпус 1 механизма с отверстием, в котором выполнена проточка с опорными скосами. В отверстии корпуса расположен вал 2, на ступени которого образован опорный скос. На валу, например, с помощью шпонки 3 установлена втулка 4, на переднем торце которой выполнен опорный скос. Втулка постоянно подпирается гайкой 5 за счет воздействия на нее пружины 6, установленной на конце вала между гайкой и стопорным кольцом 7. На опорных скосах в сепараторе 8 установлены шарики 9. С помощью гайки 5 выбираются зазоры между опорными скосами и шариками, а благодаря постоянному воздействию пружины на гайку обеспечивается беззазорное соединение, в том числе и при эксплуатации, несмотря на износ деталей.