
4. Передачи зацеплением
4.1. Основные сведения
В состав любой машины входят:
1) двигатель (электродвигатель, пневмодвигатель, гидродвигатель, двигатель внутреннего сгорания);
2) передаточное устройство или передача (зубчатая, червячная, цепная, ременная, фрикционная и т.д.);
3) исполнительное звено (барабан грузоподъемной машины, шпиндель металлорежущего станка, колесо автомашины и т.п.).
С целью уменьшения их габаритных размеров, металлоемкости и стоимости все современные электродвигатели изготовляют быстроходными и с весьма узким диапазоном изменения частоты вращения их валов. Поэтому непосредственное соединение электродвигателя с исполнительным механизмом осуществляют редко (привод вентиляторов, центрифуг). В подавляющем же большинстве случаев приходится передавать энергию от электродвигателя к исполнительному органу машины, видоизменяя ее. Правильный выбор передачи определяет компоновку и габариты машины, ее технологические возможности и т.д. Классифицировать передачи можно различными способами. Одна из возможных классификаций приведена в табл. 4.1.
Передавая энергию, передачи одновременно могут служить:
а) для понижения скорости вращения ведомого звена при известной постоянной скорости вращения ведущего звена (зубчатые, червячные, ременные и т.д.);
б) преобразования вращательного движения вала двигателя в возвратно–поступательное движение (или иной вид движения) исполнительного органа (поршни, рука робота-манипулятора и т. д.);
в) плавного регулирования скорости ведомого эвена;
г) дистанционного размещения двигателя и исполнительного органа машины.
Таблица 4.1
Классификация передач
Передачи |
|||
По способу передачи движения |
трением |
непосредственным контактом |
Фрикционная передача |
посредством гибкой связи |
Ремённая передача |
||
зацеплением |
непосредственным контактом |
Зубчатая и червячная передачи |
|
посредством гибкой связи |
Цепная передача |
||
По назначению |
кинематические |
Для изменения угловых скоростей по величине и направлению |
|
силовые |
Для увеличения вращающего момента на выходе передачи |
||
По характеру изменения передаточного числа |
с постоянным передаточным числом |
Зубчатые, червячные и цепные передачи |
|
с изменяющимся передаточным числом |
ступенчато |
Коробки передач |
|
бесступенчато |
Вариаторы |
||
По взаимному расположению осей валов |
с параллельными осями |
Зубчатая, цепная, ремённая, фрикционная |
|
со скрещивающимися |
Червячная, спироидная |
||
с пересекающимися осями |
Коническая, фрикционная |
В мире занято изготовлением редукторов более 3 5000 фирм и предприятий. Сравнительные данные некоторых типов передач приведены в табл. 4.2.
Как видно из табл. 4.2, наиболее компактной является зубчатая передача. Широкое распространение зубчатых передач в машиностроении объясняется также их высокой долговечностью и надежностью в работе, а также – постоянством передаточного числа. Самая габаритная передача – плоскоремённая.
Таблица 4.2