Тема 1.7 Передаточні механізми. Пф.С л5.Пр.О.О1.07

Зміст теми.

Загальні поняття. Вимоги до передаточних механізмів. Типи передаточних механізмів. Червячна передача. Планетарна передача. Редуктори. Клинопасові та ланцюгові передачі. Карданні передачі. Муфти. Постійні муфти. Жорсткі муфти. Компенсаційні муфти. Розсувні муфти Пружні муфти. Зчіпні муфти. Зубчасті муфти. Кулачкові муфти. Фрікційні муфти. Пневмокамерна муфта. Пружні втулково-пальцієві муфти.

Основні вимоги

Повинен знати: Вимоги до передаточних механізмів. Типи передаточних механізмів. Муфти.

Повинен вміти: Застосовувати типи передаточних механізмів. Експлуатувати червячні передачі, планетарні передачі, редуктори, клинопасові та ланцюгові передачі, карданні передачі, муфти, постійні муфти, жорсткі муфти, компенсаційні муфти, розсувні муфти, пружні муфти, зчіпні муфти, зубчасті муфти, кулачкові муфти, фрікційні муфти.

Література: 1,с.88-98.

Для передачі механічної енергії ( руху ) від двигуна (електричного , теплового та ін ) до виконавчого органу машини або приладу застосовують різні передавальні механізми . Їх використання зазвичай обумовлено необхідністю узгодження високій швидкості руху вихідної ланки двигуна і низькій швидкості руху виконавчого органу машини або приладу , а також регулювання швидкості руху виконавчого органу при постійній або змінюваною швидкості руху вихідної ланки двигуна.

Передавальні механізми можуть виконувати й інші функції : а) приводити в рух кілька виконавчих органів ( з різними швидкостями руху ) від одного двигуна , б) перетворювати зусилля і обертають моменти ( збільшувати їх на виході при зменшенні швидкості руху вихідної ланки і навпаки); в) перетворювати вид руху ( обертальний в поступальний та ін.)

Серед передавальних механізмів основне застосування мають механічні передачі .

Для передачі руху на великі відстані (до 8 ... 10 м і більше) в різних галузях машинобудування широко використовують передачі, в яких зусилля від ведучого ланки до веденого передається за допомогою гнучкого ланки або зв'язку у вигляді ременя , ланцюги , сталевої стрічки , каната , троса і т.п. Залежно від типу гнучкого ланки розрізняють передачі ремінні , ланцюгові , стрічкові , канатні і т.п.

Передачі гнучкими зв'язками використовують в машинобудуванні в якості силових ( для потужностей до 100 кВт , передавальних відносин до 10 , при окружних швидкостях до 50 м / с) , а також у приладах і апаратах - в якості кінематичних .

За принципом роботи ( способом з'єднання гнучкого ланки з жорстким ) передачі поділяють на: 1) передачі з фрикційним зчепленням ( тертям ) - ремінні , канатні та ін; 2 ) передачі зачепленням - ланцюгові , зубчато - ремінні . Іноді застосовують механізми з жорстким зчепленням гнучкого зв'язку з жорсткими ланками.

Гнучка зв'язок може передавати рух від одного провідного ланки до кількох веденим . Передачі можуть забезпечувати фіксоване і змінне передавальне відношення із ступінчастим і плавним зміною його величини.

Основні переваги передач гнучкими зв'язками - плавність роботи , простота конструкції і можливість роботи при значних міжосьових відстанях жорстких ланок.

Ремінні передачі (завдяки неминучого прослизанню ременів щодо шківів ) забезпечують плавний пуск установок , тому їх широко використовуються для приводу різних верстатів і транспортують установок від електродвигунів і т.п.

Недоліками передач з гнучким зв'язком є мінливість і коливання передавального відносини через прослизання ременя і нерівномірність руху ланцюга та зубчастого ременя , мала довговічність гнучкого ланки.

Передачі з жорсткими ланками можуть передавати рух як за рахунок сил тертя ( фрикційні передачі) , так і шляхом зачеплення (зубчасті , гіперболоїдних та інші передачі). Їх застосовують в широкому діапазоні потужностей і швидкостей руху. У порівнянні з передачами гнучким зв'язком вони мають менші габарити , високу надійність і ККД , велику навантажувальну здатність .

Їх недоліки - велика трудомісткість виготовлення , підвищений шум передач зачепленням .

Основними характеристиками передач є переданий обертаючий момент , передавальне відношення , ККД , маса і надійність.

Червячна передача складається із черв'яка, що має форму гвинта, та черв'ячного колеса, яке нагадує зубчасте колесо з косими зубцями угнутої форми. Передавання обертового руху у ЧП здійснюється за принципом гвинтової пари, де гвинтом є черв'як, а гайкою є колесо-сектор, вирізаний із довгої гайки і зігнутий по колу.

У більшості випадків ведучим є черв'як і передача працює зменшення частоти обертання веденого вала, хоча можливе передавання обертового руху і від черв'ячного колеса до черв'яка.

У зачепленні контакт витків черв'яка та зубців черв'ячного колеса відбувається по лінії (на відміну від гвинтових зубчастих передач, де є точковий контакт зубців), до того ж із значним ковзанням. Тому через значні втрати у зачепленні черв'ячні передачі застосовують для передавання малих та середніх (до 50 кВт) потужностей, хоча зустрічаються і передачі, які здатні передавати потужність до 200 кВт. За допомогою черв'ячної передачі можна реалізувати велике передавальне число u=7…100 і більше. Такі передачі як кінематичні, так і силові використовують у підйомно-транспортних машинах, різних металообробних верстатах, транспортних засобах тощо.

Планета́рна переда́ча (планетарний механізм) — механічна передача на основі зубчастих коліс, у якій геометричні осі одного або декількох коліс (сателітів) є рухомими. Планетарні передачі з одним ступенем свободи називають звичайними (типовими), планетарні передачі з двома ступенями свободи називають диференціалами. Застосовуються у транспортних і вантажопідйомних машинах, приводах станків і т. д.

Редуктор– самостійний вузол, що встановлюється між електродвигуном і машиною (механізмом). З їх валами редуктор з’єднується за допомогою муфт. Гірничі машини – підіймальні машини, вентилятори, конвеєри, верстат-качалки та ін. – комплектуються редукторами різних типорозмірів. Характеристиками редуктора є передавальне число, крутильний момент, маховий момент на валу редуктора, міжцентрова відстань, маса, температура нагріву, шумова характеристика та ін. Редуктор кріпиться до гірничої машини і встановлюється на фундаменті.

Підйомні машини шахтних стволів обладнують переважно редукторами, які являють собою окрему конструкцію, виконану з урахуванням режимів підйому і конкретних умов експлуатації. Ці редуктори є одно- або двоступеневою циліндровою передачею з жорсткою міжцентровою відстанню. У редукторах барабанних підйомних машин разом з евольвентним зачепленням часто застосовують також зачеплення Новикова, що має ряд істотних переваг; широко застосовують шевронні зуби, які дозволяють вирівнювати знос в окремих точках зубів і цим зменшувати удари від неправильного зачеплення. Зубчасті передачі редукторів розміщують у чавунному корпусі.

Пасова передача — це механічний пристрій для передавання механічної енергії (механічна передача) між валами за допомогою гнучкого елементу (приводного паса) за рахунок сил тертя або сил зачеплення (зубчасті приводні паси). Пасові передачі не забезпечують жорсткого зв'язку між шківами через можливість проковзування паса на шківах. Тому у кінематично точних приводних механізмах пасові передачі застосовують дуже рідко.

Пасові передачі переважно використовують для передавання потужностей у діапазоні 0,2...50 кВт. Зустрічаються також передачі для потужностей 500 і навіть 1500 кВт, проте застосування їх має унікальний характер.

Передавальні числа пасових передач допускаються до 5–6, рідше до 10.

Швидкість руху пасів у передачах загального призначення не перевищує 30 м/с. Спеціальні швидкохідні паси допускають при пониженій довговічності швидкості до 50 і навіть до 100 м/с.

ККД пасових передач різних типів становить близько 0,90...0,97.

Му́фта — пристрій для постійного або тимчасового поздовжнього сполучення циліндричних частин елементів машини 

муфти приводів машин і механізмів, котрі передають обертовий рух і крутний момент, з одного валу на інший вал, котрий зазвичай розташований на одній осі з першим, або з валу на деталь (шків, зубчасте колесо тощо), що вільно розташована на ньому, без зміни крутного моменту за величиною.

Крім того, муфти приводів можуть виконувати інші важливі функції: компенсацію невеликих монтажних відхилень взаємного розташування вузлів іагрегатів, роз'єднання валів, автоматичне керування роботою машини, плавне сполучення валів при запуску машин, захист машин від поломок в аварійному режимі тощо.