Виды передач. Привод машин.

Каждая машина состоит из сборочных единиц (элементов), выполняющих определенные функции при ее работе. В принципе, необходимым и достаточным условием образования строительной машины является наличие в ней основных системообразующих элементов:

■ рабочее оборудование - это та часть рабочего оборудования, которая непосредственно выполняет рабочие операции (ковш скрепера, каток или плита трамбовки, отвал бульдозера и т.д.);

Любая строительная машина, кроме рабочего органа, должна иметь силовую установку, так как воздействие на обрабатываемый материал производит в сущности не сам рабочий орган, а та энергия, которую он получает от силовой установки.

■ силовое оборудование - состоит из ДВС или электродвигателя, систем охлаждения, питания, смазки, регулировки двигателя;

Эта энергия поступает к рабочему органу через связывающие его с силовой установкой устройство, называемой трансмиссией.

■ трансмиссия - предназначена для передачи движения от двигателя к рабочему органу, ходовому оборудованию и другим узлам машины. Она обеспечивает необходимые передаточные отношения, перестройку на различные передаточные отношения и безступенчатое регулирование, а также реверсивный ход;

■ ходовое оборудование - служит для передвижения машины, поддерживания рамы, несущей основную конструкцию машины и передачи давления на грунт;

■ платформа или рама - несёт на себе рабочее оборудование, систему управления, силовой агрегат и другие механизмы;

■ система управления - предназначена для управления и регулирования работы всех механизмов и оборудования.

Трансмиссия, передающая движение от силовой установки к рабочему органу машины и её вспомогательным устройствам, представляет собой комплекс взаимосвязанных механизмов. Эти механизмы называют их передачами.

Передачами называют механизмы для передачи энергии от

машины-двигателя к машине-орудию, как правило,

с преобразованием скоростей, моментов, а иногда

- с преобразованием видов (например, вращатель-

ное в поступательное) и законов движения (уст-

ройство для передачи механического движения от

двигателя к исполнительным органам машины).

Передачи имеют широкое распространение в машиностроении по следующим причинам:

1) энергию целесообразно передавать при больших частотах вращения;

2) требуемые скорости движения рабочих органов машин, как правило,

не совпадают с оптимальными скоростями двигателя; обычно ниже, а

создание тихоходных двигателей вызывает увеличение габаритов и

стоимости;

3) скорость исполнительного органа в процессе работы машины-орудия

необходимо изменять (например, у автомобиля, грузоподъемного

крана, токарного станка), а скорость машины-двигателя чаще посто-

янна (например, у электродвигателей);

4) нередко от одного двигателя необходимо приводить в движение не-

сколько механизмов с различными скоростями;

5) в отдельные периоды работы исполнительному органу машины тре-

буется передать вращающие моменты, превышающие моменты на

валу машины-двигателя, а это возможно выполнить за счет уменьше-

ния угловой скорости вала машины-орудия;

6) двигатели обычно выполняют для равномерного вращательного дви-

жения, а в машинах часто оказывается необходимым поступательное

движение с определенным законом;

7) двигатели не всегда могут быть непосредственно соединены с испол-

нительными механизмами из-за габаритов машины, условий техники

безопасности и удобства обслуживания.

По принципу передачи движения передачи подразделяются на:

● механические;

● гидравлические;

● смешанные гидро- и электромеханические;

● пневматические – в трансмиссиях строительных машин применяются

редко, главным образом, в буровых машинах и пневмоинструменте.

Классификация механических передач. Механические передачи, применяемые в машиностроении, классифицируют:

а) по принципу передачи движения (работы):

- трением: І - с непосредственным контактом тел качения (к

ним относятся фрикционные передачи);

ІІ - и с гибкой связью (ременные);

- зацеплением: І - с непосредственным контактом (к ним отно-

сятся зубчатые и червячные передачи);

ІІ - и с гибкой связью (цепные).

Рис.1. Виды механических передач.

б) по способу соединения деталей:

- передачи с непосредственным контактом тел вращения (фрикционные,

зубчатые, червячные, передачи винт-гайка);

- передачи с гибкой связью (ременная, цепная).

В транспортном машиностроении, в многоцелевых гусеничных и колёсных машинах зубчатые и червячные передачи в силу своих многих достоинств получили большое распространение. Это – трансмиссии основных танков украинского производства, приводы поворота башен, трансмиссии БТР и автомобилей.

В каждой из передач элемент, от которого передаётся мощность, называется ведущим, а элемент, которому передаётся эта мощность, ведомым.

В технике часто приходится употреблять выражения: "передаточное число" и "передаточное отношение".

Передаточным числом (і) называют отношение числа оборотов ведущего колеса (вала) к числу оборотов ведомого.

(1)

Чаще всего число оборотов ведущего элемента и ведомого элемента различно.

Передаточным отношением – называют отношение между чис-

лами оборотов колес независимо от того, какое из них

ведущее.

Предельные значения передаточных отношений для зубчатой пары составляет:

1…6 – для цилиндрических передач;

1…4 – для конических передач;

10…40 – для червячно-винтовых передач.

Механические передачи известны со времен зарождения техники, прошли вместе с ней длительный путь развития и совершенствования и имеют сейчас очень широкое распространение.

Вращательное движение в машинах передается при помощи фрикционной, зубчатой, ременной, цепной и червячной передач.

Будем условно называть пару, осуществляющую вращательное движение, колесами.

Колесо, от которого передается вращение, принято называть ведущим, а колесо, получающее движение - ведомым.

Всякое вращательное движение можно измерить оборотами в минуту. Зная число оборотов в минуту ведущего колеса, мы можем определить число оборотов ведомого колеса. Число оборотов ведомого колеса зависит от соотношения диаметров соединенных колес. Если диаметры обоих колес будут одинаковы, то и колеса будут крутиться с одинаковой скоростью. Если диаметр ведомого колеса будет больше ведущего, то ведомое колесо станет крутиться медленнее, и наоборот, если его диаметр будет меньше, оно будет делать больше оборотов. Число оборотов ведомого колеса во столько раз меньше числа оборотов ведущего, во сколько раз его диаметр больше диаметра ведущего колеса.

Рис.2. Число оборотов ведомого колеса зависит от

соотношения диаметров соединенных колес.

Замедляющие передачи получили большее распространение по сравнению с ускоряющими. Это объясняется тем, что скорости вращения валов двигателей различного вида, как правило, значительно выше скоростей валов рабочих машин. Более быстроходные двигатели имеют меньшие размеры по сравнению с тихоходными двигателями той же мощности, так как с увеличением частоты вращения уменьшаются силы и моменты, действующие на детали двигателя. Например, передавать вращение от быстроходной газовой турбины на вал несущего винта вертолета через специальную замедляющую зубчатую передачу (редуктор) значительно выгоднее, чем применять имеющий большие габаритные размеры и массу тихоходный двигатель, вал которого соединялся бы непосредственно с винтом. Из всех типов передач наиболее распространенными являются зубчатые.

В транспортном машиностроении, в многоцелевых гусеничных и колёсных машинах зубчатые и червячные передачи в силу своих многих достоинств получили большое распространение. Это – трансмиссии основных тракторов (танков украинского производства, приводы поворота башен, трансмиссии БТР) и автомобилей.

Зубчатой передачей называют пару находящихся в зацеплении

колёс, снабжённых по окружности поочерёдно впади-

нами и зубьями определённого размера и профиля, с

помощью зубчатого зацепления передающих или пре-

образующих вращательное движение с изменением уг-

ловых скоростей и моментов между валами.

Зубчатые передачи между параллельными осями осуществляются цилиндрическими колесами с прямыми, косыми и шевронными зубьями. Передачи между пересекающимися осями осуществляются коническими колесами, передачи между перекрещивающимися осями винтовыми колесами.

Шестерней называют меньшее зубчатое колесо, а колесом - большее.

Иногда в передачах малую шестерню требуется сделать особенно уменьшенной, например в часах, в приборах. В этих случаях шестерню с валом делают из одного куска. Такую цельную шестерню принято называть трибком (трибок).

Классификация зубчатых передач.

Рис.3. Классификация зубчатых передач.

Подробнее:

В зависимости от расположения валов зубчатые передачи разделяются на: