Штифтові з'єднання

Штифти в основному призначені для точного взаємного фіксування деталей, а також для передачі відносно невеликих навантажень – обертальних моментів та осьових сил. За формою штифти поділяють на: циліндричні, конічні (рис. 3.5) та іншої форми (фасонні, циліндричні пружинні, просічні, зрізні).

Рисунок 3.5 – Приклади штифтових з'єднань

29

Штифтові з'єднання, як і шпонкові, розраховують на міцність за напруженнями зминання σ_зм та зрізу τ_зр .

Тема 7. Механічні передачі

Загальні відомості та параметри механічних передач. Призначення механічних передач та їхня класифікація. Основні співвідношення для кінематичних параметрів і параметрів навантаження механічних передач.

Механічні передачі

Більшість сучасних будівельних машин створюють за схемою «двигун-передача - робочий орган (виконавчий механізм)».

Передача між двигуном і робочим органом машини необхідна, коли різняться їх швидкості руху, неможливо або ж важко безпосередньо змінювати швидкість робочого органа за допомогою двигуна, у процесі роботи машини необхідні обертальні моменти, які перевищують обертальний момент на валу двигуна, одним двигуном треба приводити в рух декілька механізмів з різноманітними швидкостями, різні характери руху органів машини та двигуна (наприклад, двигун має обертальний рух, а робочий орган повинен рухатися прямолінійно зі змінною швидкістю або зупинками), неможливо безпосередньо з’єднати вали двигуна та робочих органів з точки зору техніки безпеки, зручності обслуговування, збору та монтажу.

Таким чином, передача - це пристрій, що служить для передавання механічної енергії на відстань, як правило, з перетворенням швидкостей і моментів.

У автомашинах, тракторах та інших самохідних машинах такі пристрої чи їх сукупність називаються трансмісією.

У практиці машинобудування застосовуються такі різновиди передач: механічні, гідравлічні, пневматичні, електричні та комбіновані.

Найширше використовується в будівельних машинах механічні передачі. За принципом дії їх можна поділити на три групи:

передачі тертям (фрикційні, пасові);

передачі зачепленням (зубчасті, черв’ячні, ланцюгові)

канатні передачі.

Ланки, що передають енергію, називаються ведучими, а ті, що сприймають її - веденими.

Основні параметри передач: коефіцієнт корисної дії (ККД) , передавальне відношення (число) u, потужність на валах Р і крутний момент М.

В зв’язку з тим, що при передачі потужності від ведучої ланки до веденої відбувається її затрати на тертя в рухомих частинах, то Р₁>Р_2. Ці затрати характеризуються ККД, який визначається за допомогою виразу

.

Механічні передачі:

а- фрикційна; б- пасова; в- зубчаста; г- черв’ячна; д- ланцюгова; 1,2- ведуча та ведена ланки

Для багатоступеневої передачі яка складається з кількох окремих, послідовно з’єднаних передач, загальний ККД визначається як додаток ККД окремих передач:

Відношення кутової швидкості ₁, або частоти обертання n ведучої ланки до кутової швидкості ₂ або частоти обертання n₂ веденої ланки називається передавальним відношенням:

Якщо передача багатоступенева, то її загальне передавальне відношення дорівнює додатку передавальних відношень окремих ступенів, тобто

.

У техніці часто використовується термін «передавальне число». Під ним слід розуміти відношення кількості зубців великого колеса z₂ до числа зубців меншого колеса z₁. Його позначають тією ж буквою u, але без індексу:

Енергетичними параметрами механічної передачі є передаванні потужності на ведучій ланці Р1 , і на веденій ланці Р2, а також коефіцієнт корисної дії (ККД), який визначається співвідношенням

η = Р2 / Р1.

Передаванні потужності ( Вт), та кутові швидкості ( рад/с) визначають

обертові моменти (Н·м), на валах передачі:

на ведучому валу Т1 = Р1 /ω1;

на веденому валу Т 2=Р2/ω2.

Фрикційні передачі - це передачі тертям. У них обертальний момент від одного вала до іншого передається за допомогою двох притиснутих один до одного котків. Застосовуються в основному для передач потужністю до 20 кВт. За конструкцією вони бувають: з гладкими циліндричними котками та паралельними осями ; з клинцюватими котками та паралельними осями; з конічними котками та перехрещуючими осями.

Передавальне відношення фрикційної передачі з урахуванням ковзання

, де ₁ і d₁- кутова швидкість та діаметр ведучого котка (мм);₂ і d₂- кутова швидкість та діаметр веденого котка (мм);е- коефіцієнт, що враховує ковзання, приймається у межах 0,01...0,03.

Фрикційні передачі: