32. Механические передачи. Классификация передач и их характеристика. Основные силовые и кинематические соотношения в передачах.

Механической передачей называют механизм, который преобразует параметры движения двигателя при передаче исполнительным органам машины (мех. передачи - устройство для передачи движения).

Используется для выполнения определенных функций:

1) для выбора оптимальной скорости движения,

2) для регулирования скорости движения,

3) для преобразования движения,

4) для изменения направления движения (реверсирование),

5) для изменения вращающих моментов и сил движения,

6) для передачи мощности на расстоянии.

В некоторых случаях передачи используют как преоб­разователи вращательного движения в поступательное, вин­товое и др.

Краткое перечисление основных функций передач позволя­ет отметить их большое значение для машиностроения. В связи с этим совершенствованию и развитию передач уделяют много внимания: расширяют пределы передаваемой мощности и скорости, снижают габариты и массу, увеличи­вают долговечность и пр.

В машиностроении применяют механические, электричес­кие, гидравлические и пневматические передачи. Наиболее распространены механические передачи. Их применяют не только как самостоятельные, но и в сочетании с другими видами передач.

В курсе «Детали машин» изучают только механические передачи общего назначения. Все механические передачи разделяют на две основные группы: передачи, основанные на использовании трения (ременные, фрикционные); передачи, основанные на использовании зацепления (зубчатые, червяч­ные, цепные, винтовые).

В каждой передаче различают два основных вала: входной и выходной, или ведущий ведомый. Между этими валами в многоступенчатых передачах располагаются промежуточ­ные валы.

I. Зубчатые передачи

Принцип действия и классификация. Принцип действия зубчатой передачи основан на зацеплении пары зубчатых колес.

По расположению осей валов различают: 1) передачи с параллельными осями, которые выполняют с цилиндрическими колесами внешнего или внутреннего зацепления; 2) передачи с пересекающимися осями --- конические колеса; 3) передачи с пересекающимися осями—цилиндрические винтовые, конические гипоидные, червячные. 4) Кроме того, применяют передачи между зубчатым колесом и рейкой.

По расположению зубьев на колесах различают передачи: прямозубые и косозубые.

По форме профиля зубов различают эвольвентные и круговые. Наиболее распространен эвольвентный профиль зуба, предложенный Эйлером в 1760 г. Он обладает рядом существенных технологических и эксплуатационных преимуществ. Круговой профиль зуба предложен М. Л. Новиковым в 1954 г. По сравнению с эвольвентным он позволяет повысить нагрузку передач.

Оценка и применение.

Основные преимущества зубчатых передач: высокая нагрузочная способность и, как следствие, малые габариты; большая долговечность и надежность работы (например, для редукторов общего применения установлен ресурс ~ 30 000 ч); высокий к.п.д. (до 0,97...0,98 в одной ступени); постоянство передаточного отношения (отсутствие проскальзывания); возможность применения в широком диапазоне скоростей (до 150 м/с), мощностей (до десятков тысяч кВт) и передаточных отношений (до нескольких сотен и даже тысяч).

Среди недостатков зубчатых передач можно отметить повышенные требования к точности изготовления, шум при больших скоростях, высокую жесткость, не позволяющую компенсировать динамические нагрузки. Отмеченные недостатки не снижают существенного преимущества зубчатых передач перед другими. Вследствие этого зубчатые передачи наиболее широко распространены во всех отраслях машиностроения и приборостроения. Из всех перечисленных выше разновидностей зубчатых передач наибольшее распространение имеют передачи с цилиндрическими колесами, как наиболее простые в изготовлении и эксплуатации, надежные и малогабаритные. Конические, винтовые и червячные передачи применяют лишь в тех случаях, когда это необходимо по условиям компоновки машины.

Передаточное отношение: (диаметры)

Широкое применение находят во всех отраслях машиностроения, в частности, в металлорежущих станках, автомобилях, тракторах и с/х машинах и т. д.; в приборостроении, часовой промышленности…