42. Механический привод и основные типы механических передач. Зубчатые передачи.

Механический привод служит для передачи механической энергии от двигателя (электрического, теплового и др.) к исполнительному органу машины. Использование механического привода обусловлено необходимостью согласования высокой скорости движения выходного звена двигателя и низкой скорости движения исполнительного органа машины, а также регулирование скорости движения исполнительного органа при практически постоянной скорости движения выходного звена двигателя.

Механический привод - это передаточные механизмы среди которых основное применение имеют механические передачи. В зависимости от метода силового “замыкания” звеньев различают передачи зацеплением и сцеплением (фрикционные передачи). Силовое “замыкание” - это передача сил между деталями машин по сопряженным (контактирующим) поверхностям, образующим силовые сопряжения. По принципу передачи и преобразования механические передачи можно подразделить на два типа: кинематические и волновые (“динамические”).

В кинематических передачах преобразование движения происходит в результате взаимного перемещения (вращательного, поступательного и т. д.) гибких и жестких звеньев, как жесткого целого (или кинематически).

В волновых передачах преобразование движения осуществляется за счет пропускания по одному из звеньев волны продольной или поперечной деформации.

Для передачи движения на большое расстояние (8...10 м и более) в машиностроении широко используют кинематические механизмы, в которых сила от ведущего звена к ведомому передается с помощью гибкого звена (ремня, цепи, стальной ленты, каната и т. д.). В соответствии с типом гибкого звена различают передачи: ременные, зубчато-ременные, цепные, ленточные, канатные и т. д.

Передача гибким звеном в зависимости от метода силового “замыкания” деталей подразделяют на передачи фрикционные (ременные, канатные) и зацеплением (цепные, зубчато-ременные).

Основными внешними характеристиками передач являются: передаваемый вращающийся момент (мощность), передаточное отношение, КПД, масса и надежность.

Задача конструктора состоит в выборе оптимального по технико-экономическим показателям типа передач и ее конструкции.

Зубчатые передачи

Зубчатыми передачами называют механизмы у которых силовое “замыкание” и движение между звеньями (зубчатыми колесами) передаются с помощью последовательно зацепляющихся зубьев.

По взаимному расположению осей различают передачи цилиндрические (имеют параллельные оси), конические (оси колес пересекаются), гиперболоидные ( оси колес перекрещиваются) — червячные, винтовые, гипоидные и др.

По характеру движения осей передачи называют обычными или рядовыми — имеют неподвижные геометрические оси всех колес и планетарные, если оси одного или несколько колес подвижны.

По относительному расположению поверхностей вершин и впадин зубьев колес различают: передачи внешнего зацепления (образуются при зацеплении колес с внешними зубьями) и передачи внутреннего зацепления (образуются при зацеплении колес, одно из которых имеет внутренние зубья, а другое внешние зубья.

По направлению (расположению образующей линии) зубьев различают: передачи с прямыми и винтовыми зубьями. Косые зубья — разновидность винтовых зубьев.

По профилям зубьев колес передачи подразделяют: на передачи с эвольвентным зацеплением, в которых профили зубьев очерчены эвольвентными окружностями; передачи с циклоидальным зацеплением, в котором профили зубьев очерчены по эпи- и гипоциклоидам; на передачи с зацеплением Новикова, в котором взаимодействует выпуклый профиль одного зуба и вогнутый профиль зуба другого колеса. Наиболее широко применяются передачи с эвольвентным зацеплением благодаря тому, что зубья могут быть обработаны инструментом с прямолинейной режущей кромкой (поэтому их легче изготовить с высокой точностью), а также не чувствительности к отклонениям межосевого расстояния (потому, что не изменяется закон движения и передаточное отношение).

По конструктивному исполнению могут быть открытыми и закрытыми. Зубчатые передачи могут понижать (понижающие) или повышать (повышающие) угловую скорость. Агрегат с понижающей передачей называется редуктором, с повышающей передачей - мультипликатором.