1 ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО ПРИВОДИ

1.1 Конструктивні особливості приводів

Розвиток науки і техніки нерозривно пов’язаний зі створенням нових машин, які підвищують продуктивність праці і полегшують працю людини. У сучасному розумінні - машина це агрегат, який складається із двигуна, передаточного механізму і робочої машини (робочого органу). Прикладом машинних агрегатів можуть бути поршневий двигун внутрішнього згорання і поршневий насос, електродвигун і кривошипний прес для обробки металу під тиском, електродвигун і ротаційний насос, поршневий двигун внутрішнього згорання і генератор електричного струму і . т. д.

Безпосередній зв’язок двигуна з робочим органом машини хоча і можливий, але використовується рідко, наприклад у відцентрових насосах, де вал електродвигуна безпосередньо з’єднується з валом насоса. Потреба впровадження передаточного механізму між двигуном та робочим органом машини як складової частини приводу диктується такими міркуваннями:

- потрібні швидкості руху робочих органів машини, як правило, не узгоджуються з найвигіднішими швидкостями двигуна; швидкості робочих органів машини найчастіше низькі, а створення тихохідних двигунів спричинює збільшення їхньої маси та габаритних розмірів;

- у деяких машинах треба регулювати швидкість руху, проте регулювання швидкості двигуна не завжди можливе та доцільне.

Передаточний механізм складається із механічних передач. Сукупність механічних передач і двигуна називають приводом робочої машини. Кінематична схема приводу може складатись із закритих і відкритих зубчастих передач, ланцюгових і пасових передач.

На рис.1.1 показаний загальний вид робочої машини, яка призначена

1 3

4

2

Рисунок 1.2 – Кінематична схема

приводу лебідки:

Рисунок 1.1 – Загальний вид лебідки 1-двигун; 2-відкрита ланцюгова передача; 3-закрита зубчаста передача; 4-відкрита зубчаста передача; 5-барабан; 6-муфта.

4

Розділ 1 Огляд основних типів редукторів

Короткий аналіз наведених приводів дозволяє зробити висновок про те, що у приводах використовуються різні механічні передачі з різними компоновками залежно від функціонального призначення машини та її енергоємності. Деякі конструктивні особливості широковживаних закритих зубчастих і черв’ячних передач розглянуті у наступному розділі.

Ш

а) б)

Т

Рисунок 2.1 – Одноступеневий горизонтальний редуктор з циліндричними колесами:

а) – кінематична схема; б) – загальний вид редуктора.

Редуктори класифікують за такими ознаками: за типом передачі (зубчасті, черв’ячні, ланцюгові або зубчасто-черв’ячні); за числом ступенів (одноступеневий, двоступеневий і т. д.); за типом зубчастих коліс (циліндричні,

7

конічні, циліндрично-конічні); за відносним розміщенням валів редуктора (горизонтальні, вертикальні); за особливостями кінематичної схеми (розвернута, співвісна, з роздвоєною ступінню і т. д.)

Одноступеневий циліндричний редуктор. Із редукторів даного типу найбільш розповсюдженими є горизонтальні (рис.2.1). Вертикальний одноступеневий редуктор показаний на рис.2.2.

а) б)

Ш

Рисунок 2.2 – Одноступеневий Т вертикальний редуктор з

циліндричними колесами: а) – кінематична схема; б) – загальний вид редуктора.

Як горизонтальні, так і вертикальні редуктори можуть мати колеса з прямими, косими і шевронними зубцями. Корпуси редукторів переважно виготовлені литими із чавуну, рідше – зварними сталевими. При серійному виробництві доцільно використовувати литі корпуси.

Максимальне передаточне число одноступеневого циліндричного редуктора згідно з ГОСТ 2185-66 umax = 12,5 . Висота одноступеневого редук-

тора з таким передаточним числом або близьким до нього більша ніж двоступеневого з таким же значенням u (рис.2.3). Тому одноступеневі редуктори, з передаточними числами близькими до максимальних, використовуються рідко, обмежуючись u < 6 .

Рисунок 2.3 – Співставлення габаритів одноступеневого і двоступеневого редуктора з циліндричними колесами при рівних передаточних

числах u=8,5

Вибір горизонтальної чи вертикальної схеми для редукторів всіх типів обумовлений зручністю загального компонування приводу.

Одноступеневі конічні редуктори. Конічні редуктори використову-

ють для передачі руху між валами, осі яких перетинаються. Переважно кут між осями валів становить 900. Рідше зустрічаються редуктори з кутом відмінним від 900.

Найбільш розповсюджений тип конічного редуктора з горизонтально

8

( awШ = awТ ). Така обставина є однією з основних недоліків співвісних редукторів. Окрім цього, до недоліків відносяться також:

-більші габарити у напрямку геометричних осей валів;

-утруднене змащування підшипників, розміщених в середній частині корпуса;

-більша відстань між опорами проміжного вала, що приводить до збільшення його діаметра для забезпечення достатньої жорсткості і міцності.

Ш

Використання співвісних редукторів обумовлене загальною компоновкою приводу.

Щодо типу зубців і підшипників у двоступеневих редукторах справедливе сказане для одноступеневих циліндричних редукторів; часто швидкохідну ступінь виконують косозубою, а тихохідну - прямозубою.

10

Редуктор з роздвоєною швидкохідною ступінню, з косозубими колесами, зображений на рис.2.8. Тихохідна ступінь при цьому може мати шевронні колеса або прямозубі (рис.2.8,б). Кінематична схема і загальний вид редуктора з роздвоєною тихохідною ступінню показані на рис.2.9.

Рисунок 2.9 – Двоступеневий горизонтальний редуктор з роздвоєною тихохідною ступінню

а) – кінематична схема;

б) – загальний вид редуктора;

а) б)

ТШ

При роздвоєній швидкохідній ступені або тихохідній колеса редуктора розміщені симетрично відносно опор, що забезпечує рівномірний розподіл навантаження по довжині зубця. Це дає можливість мати вали меншої жорсткості. Швидкохідний вал редуктора повинен мати можливість осьового переміщення (плаваючий вал), що забезпечують відповідні конструкції підшипникових вузлів. В редукторі з шевронними тихохідними колесами свободу осьового переміщення повинен мати і тихохідний вал. При

Найбільш вживаний діапазон передаточних чисел для таких редукторів u = 8...15 . Найбільше значення при прямозубих конічних колесах

umax = 22 ; при конічних колесах з круговими зубцями umax = 34 . Черв’ячні редуктори. Черв’ячні редуктори використовують для пере-

дачі руху між валами, осі яких перехрещуються. По відносному розміщенню черв’яка і черв’ячного колеса розрізняють три основні схеми черв’ячних ре-

Т

Ш

Рисунок 2.14 – Черв’ячний редуктор з нижнім розміщенням черв’яка:

а) – кінематична схема;

б) – загальний вид редуктора з роз’ємним корпусом;

в) - загальний вид редуктора з ребристим корпусом;

г) редуктор з знятою кришкою; д) загальний вид редуктора з

нероз’ємним корпусом.

г) д)

дукторів: з нижнім, верхнім і боковим (рис.2.14…2.16) розміщенням черв’яка.

Штучне охолодження ребристих корпусів створює сприятливий тепловий режим роботи редуктора (рис.2.14,в, г).

Вихід вала колеса редуктора з боковим розміщенням черв’яка в залежності від призначення і компоновки приводу може бути виконаний вверх

13

(рис.2.16,а) або вниз (рис.2.16,б,в).

При нижньому розміщенні черв’яка умова змащування зачеплення краща, ніж при верхньому, але менша ймовірність попадання у зачеплення металічних частинок – продуктів зносу.

Т

Ш

Вибір схеми редуктора, переважно, обумовлений зручністю компоновки приводу. При коловій швидкості черв’яка до 4…6 м/с перевагу треба давати схемі з нижнім розміщенням черв’яка; при більших швидкостях зростають втрати на перемішування масла, в цьому випадку треба розмістити черв’як над колесом. В редукторі з верхнім розміщенням черв’яка початок

Т

Ш

Рисунок 2.17 – Двоступеневий зубчасто-черв’ячний редуктор:

а) – кінематична схема; б) – загальний вид редуктора.

руху починається при недостатньому змащуванні (за час зупинки масло стікає з зубців коліс). Передаточне число черв’ячних редукторів переважно коливається в межах u = 8...80 .

14