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.

Классификация механических передач

а) принципу передачи движения

- 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);

б) способу соединения деталей

- передачи с непосред­ственным контактом тел вращения (фрикционные, зубчатые, червячные, передачи винт—гайка — рис. 1.3);

- передачи с гибкой связью (ременная, цепная — рис. 1.4).

Фрикционные передачи

Фрикционная передача — механическая передача, служащая для передачи вращательного движения (или для преобразования вращательного движения в поступательное) между валами с помощью сил трения, возникающих между дисками, цилиндрами или конусами, насаженными на валы и прижимаемыми один к другому.

Фрикционные передачи состоят из двух катков (рис. 2.1): ведущего 1 и ведомого 2, которые прижимаются один к другому силой Q, так что сила трения F_тр в месте контакта катков достаточна для передачи окружного усилия Р.

Фрикционные передачи классифицируют по сле­дующим признакам:

1. По назначению:

- с нерегулируемым передаточным числом;

- с бесступенчатым регулированием передаточного числа (вариаторы) без промежуточного звена;

- с промежуточным звеном.

2. По взаимному расположению осей валов:

- цилиндри­ческие или конусные с параллельными осями;

- конические и лобовые с пересекающимися осями;

- торовые соосные.

3. В зависимости от условий работы:

- открытые (работают всухую);

- закрытые (работают в масляной ванне).

4. По принципу действия:

- нереверсивные;

- реверсивные.

Достоинства фрикционных передач:

а) про­стота конструкции и обслуживания;

б) плавность передачи движения и бесшумность работы;

в) передача обладает большими кинематическими возможностями (преобразова­ние вращательного движения в поступательное, бесступен­чатое изменение скорости, возможность реверсирования на ходу, включение и выключение передачи на ходу без оста­новки);

г) за счет возможностей пробуксовки передача обладает предохранительными свойствами.

Однако после пробуксовки передача, как правило, резко ухудшает свои качества — появляются лыски на катках, неравномерно-срабатываются фрикционные поверхности и т. д. Поэтому использовать пробуксовку как предохранительное средство не рекомендуется.

Недостатки:

а) непостоянство передаточного чис­ла из-за проскальзывания;

б) незначительная передаваемая мощность (до 10—20 кВт — открытые передачи; до 200— 300 кВт — закрытые);

в) сравнительно низкий КПД для открытых передач;

г) большой и неравномерный износ катков при буксовании;

д) необходимость применения опор валов специальной конструкции с прижимными устройст­вами (это делает передачу громоздкой);

е) незначительная окружная скорость для силовых открытых передач.

Область примененная.

Вследствие недостатков фрикционные передачи с постоянным переда­точным числом в машиностроении применяют сравнительно редко (фрикционные прессы, молоты, лебедки в буровой технике и т. п.). Эти передачи чаще применяют в приборах и аппаратах, где требуется плавность и бесшумность работы (магнитофоны, проигрыватели, спидометры и т. п.).

Наибо­лее распространены в машиностроении вариаторы — фрик­ционные передачи с переменным передаточным числом (их применяют в металлорежущих станках, в приводах тек­стильных и транспортных машин и т. п.).

Материалы катков фрикционных передач.

Применяют материалы с высокой износостойкостью.

Применяют сле­дующие сочетания материалов.

1. Закаленная сталь по закаленной стали (стали марок ШХ15, 40ХН, 18ХГТ и др.) для быстроходных закрытых силовых передач. Такое сочетание обеспечивает наибольшую компактность передачи, но требует более точного изготовле­ния и малых параметров шероховатости поверхностей..

2. Чугун по чугуну (СЧ 15-32; СЧ 18-36; СЧ 21-40 и др.) или чугун по стали для открытых тихоходных силовых передач. Чаще применяют чугун по стали, что обеспечивает меньший шум при работе передачи.

3. Текстолит, гетинакс или фибра по стали или по чугуну для малонагруженных открытых передач, не тре­бующих большой долговечности. Такое сочетание материа­лов позволяет уменьшить требования к качеству обработки контактирующих поверхностей, так как они хорошо прирабатываются.

4. Кожа, резина, прорезиненная ткань, ферродо, пласт­массы по стали или чугуну для передачи незначительных моментов. Один из катков изготовляют из стали или чугуна (чаще ведомый), а второй покрывают одним из перечислен­ных неметаллических материалов.