Часть I

МЕХАНИЧЕСКИЕ ПЕРЕДАЧИ

Глава 1

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПЕРЕДАЧАХ

§ 1. Назначение и роль передач в машинах

1.1. Для приведения в движение машин-орудий необходима механиче­ская энергия: эта энергия получается в электрических, тепловых и других машинах-двигателях. Чаще всего механическая энергия, используемая для привода в движение машины-орудия, представляет собой энергию враща­тельного движения вала двигателя.

Как правило, вал двигателя имеет иную, обычно большую, угловую скорость (частоту вращения), чем вал приводимой машины. В сравнитель­но редких случаях ведомый вал может быть непосредственно связан с веду­щим валом (примером является вентилятор); обычно между валами двига­теля /, машины-орудия 3 вводят промежуточные устройства 2, которые на­зывают передачами (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Механизм барабанной лебедки

В современных машинах передача энергии может осуществляться меха­ническими, гидравлическими, пневматическими и другими устройствами. В курсе «Детали машин» рассматривают только механические передачи.

Механическими передачами, или просто передачами, называют механизмы для передачи энергии от машины-двигателя к машине-орудию, как правило, с преобразованием скоростей, моментов, а иногда — с преобразованием видов движения.

Передачи между машиной-двигателем и машиной-орудием вводят по следующим причинам:

• энергию целесообразно передавать при больших частотах вращения;

• скорость исполнительного органа в процессе работы машины-орудия необходимо изменять (например, у автомобиля, грузоподъемного крана, токарного станка), а скорость машины-двигателя чаще посто­янна (например, у электродвигателей);

• нередко от одного двигателя необходимо приводить в движение не­сколько механизмов с различными скоростями;

• в отдельные периоды работы исполнительному органу машины тре­буется передать вращающие моменты, превышающие моменты на валу машины-двигателя, а это возможно выполнить за счет уменьше­ния угловой скорости вала машины-орудия;

• в тех случаях, когда рабочие органы машины совершают возврат­но-поступательное движение (например, суппорт строгального стан­ка), а двигатель имеет вращающийся вал (электродвигатель и др.).

В отличие от рассмотренной на рис. 1.1 схемы машины возможны и другие схемы.

Чем отличается машина-орудие от машины-двигателя?

Покажите на рис. 1.2 передачу.

Рис. 1.2. Кинематическая схема велосипеда:

7 — руль; 2 — рама; 3 — ведущая звездочка; 4 — ведомая звездочка;

5 — крыло; 6 — цепь; 7 — колесо; 8 — ось

§ 2. Классификация механических передач

1.2. Механические передачи, применяемые в машиностроении, класси­фицируют (рис. 1.3 и 1.4):

по принципу передачи движения:

• передачи трением (фрикционная — рис. 1.3, а и ременная — рис. 1.4, а);

• зацеплением (зубчатые — рис. 1.3, б, червячные — рис. 1.3, в; цеп­ные — рис. 1.4, б; передачи винт-гайка — рис. 1.3, г, д);

Рис. 1.3. Механические передачи с непосредственным контактом тел вращения:

а — фрикционная передача; б — зубчатая передача; в — червячная передача;

г, д — передачи винт-гайка

б)

Рис. 1.4. Передачи с гибкой связью: а — ременная; б — цепная

по спбсобу соединения деталей:

• передачи с непосредственным контактом тел вращения (фрикцион­ ные, зубчатые, червячные, передачи винт-гайка — см. рис. 1.3);

• передачи с гибкой связью (ременная, цепная — см. рис. 1.4). Кинематические схемы механических передач приведены на рис. 1.5 и рис. 1.6.

Краткая характеристика этих передач (рис. 1.5): передачи зубчатые ци­линдрические между параллельными валами (а — с прямыми и косыми зубьями; б — с шевронными зубьями; в — внутреннего зацепления; г — ре­ечные); передачи зубчатые конические между пересекающимися валами (д — с прямыми, косыми и круговыми зубьями; е — коническая — гипоид­ная); передачи зубчатые (цилиндрические) между скрещивающимися вала­ми (ж — винтовая).

На рис. 1.6, а показано схематичное изображение червячной передачи; 1.6, б — цепной передачи; 1.6, в — передачи винт-гайка; 1.6, г — ременной передачи.

Как классифицировать передачу, показанную на рис. 1.2? Полный ответ запишете в конспект.

д)

Рис. 1.5. Кинематические схемы механических передач: а — цилиндрические зубчатые пере­дачи с внешним зацеплением; б — цилиндрические передачи с внутренним зацеплением; в — передача шестерня—рейка; г — конические зубчатые передачи с пересекающимися ося­ми валов; д — гипоидная передача; е — передачи зубчатые цилиндрические со скрещиваю­щимися валами

Рис. 1.6. Кинематические схемы механических передач: а — червячная передача; б — цепная передача; в — передача винт-гайка; г — ременная передача

1.3. Вы ознакомились с назначением, принципом работы и классифи­кацией механических передач. Вам необходимо ответить на вопросы кон­трольной карточки 1.1.

Контрольная карточка 1.1

II III IV

Рис. 1.7. Кинематическая схема многоступенчатой передачи

Вопрос	Ответы	Код
Опишите взаимное по­ложение валов в переда­че 10—11, см. рис. 1.7	Передача с параллельными осями валов Передача с пересекающимися осями валов Передача с перекрещивающимися осями валов Определить нельзя	1 2 3 4
Показать на рис. 1.7 чер­вячную передачу	Поз. 2-3 Поз. 4-5 Поз. 6-7 Поз. 10-11 Поз. 12-13	5 6 7 8 9
Покажите на рис. 1.7 ма­шину-орудие (поз. I, II, III, IV)	I II III IV	10 11 12 13
Какое назначение меха­нических передач	Вырабатывать энергию Воспринимать энергию Затрачивать энергию на преодоление внешних сил, не­посредственно связанных с процессом производства Преобразовывать скорость, вращающий момент, направ­ление вращения	14 15 16 17
Как классифицируют зуб­чатую передачу по прин-| ципу передачи движения?	Трением Зацеплением Непосредственно контактом деталей, сидящих на веду­щем и ведомом валах Передача гибкой связью	18 19 20 21