2.3.3.2 Елементарні механізми коробок швидкостей

Елементарний механізм коробки швидкостей надає веденому валові кілька різних частот обертання, ведучий вал має одну частоту обертання.

До елементарних механізмів коробок швидкостей належать: механізм з переставними зубчастими колесами, механізм з пересувним блоком зубчастих коліс, механізм із зубчастих коліс і муфти та деякі інші.

Механізм з переставними зубчастими колесами має вал I (рисунок 2.17), вал II, підшипники 3 і два зубчасті колеса 1 і 2, закріплені на валах I і II. Ці колеса можна знімати з валів і міняти іх місцями. В результаті вал II отримає дві різні частоти обертання:

; . (2.11)

а -загальний вигляд; б-умовне позначеня; I - вал ведучий; II - вал ведений 1, 2 - зубчасте колесо; 3 - підшипник кочення; z₁, z₂ - число зубців коліс; n₁, n₂^I - частота обертання веденого вала

Рисунок 2.17 - Механізм з переставними зубчастими колесами

Механізм з пересувним блоком зубчастих коліс складається з валів I і II (рисунок 2.18), підшипників 1, трьох закріплених на валі I зубчастих коліс 2, 3, 4 і потрійного пересувного блока коліс 5. Цей блок завдяки шліцьовому з’єднанню завжди обертається разом з валом II і може пересуватись вздовж самого вала. При цьому колесо блока z₄ може з’єднуватись з колесом z_1, колесо z₅ - з колесом z₂, колесо z₆ - з колесом z₃. В результаті на вал II передається три різні частоти обертання:

; ; . (2.12)

Механізм із зубчастих коліс і муфти має вал 1 (рисунок 2.19), вал 11, підшипники 6, колеса 1, 2, закріплені на валі I, колеса 3, 5, вільно посаджених на валі II і двосторонню кулачкову муфту М. Кожне із коліс можна почергово закріплювати за допомогою пересувного елемента 4 муфти на валі II і передавати в результаті на цей вал дві частоти.

; . (2.13)

а-загальний вигляд; б-умовне позначення; I - вал ведучий; II - вал ведений 1 - підшипник кочення; 2, 3, 4 - зубчасті колеса ведучого валу; 5 - блок зубчастих коліс веденого вала; z₁, z₂, z₃ - число зубців коліс ведучого вала; z₄, z₅, z₆ - число зубців блока; n₂, n₂¹, n₂^II - частота обертання веденого вала

Рисунок 2.18 - Механізм з потрійним пересувним блоком зубчастих коліс

а -загальний вигляд; б-умовне позначення; I - вал ведучий; II - вал ведений 1, 2 - зубчасте колесо ведучого вала; 3, 5 - зубчасте колесо веденого вала; 4 - пересувний елемент кулачкової муфти; 6 - підшипник кочення; М - двохстороння кулачкова муфта; z₁, z₂ - число зубців коліс ведучого вала; z₃, z₄ - число зубців коліс веденого вала; n₁ - частота обертання ведучого вала; n₂, n₂^I - частота обертання веденого вала

Рисунок 2.19 - Механізм із зубчастих коліс і муфти

2.3.3.3 Елементарні механізми коробок подач

Елементарні механізми коробок подач мають теж саме призначення, що й елементарні механізми коробок швидкостей.

В коробках подач ставлять такі самі механізми, як і в коробках швидкостей. Крім цього, в коробках подач широко використовуються також механізм Нортона і механізм з висувною шпонкою. Особливістю останніх двох механізмів є їх компактність, велика кількість передавальних відношень і обмежена потужність, яку вони можуть передавати.

Механізм Нортона складається з зубчастих коліс 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 (рисунок 2.20), закріплених на валі I, пересувної шестерні 9, що рухається на шліцах вздовж вала II і накидної шестерні 8, що утримується в постійному положенні з шестернею 9 за допомогою рамки 10 і осі 11 та з підшипників 12. Шестерня 9 разом з рамкою може повертатися довкола осі обертання вала II, що забезпечує в поєднанні з пересувним рухом вздовж цього вала почергове з’єднання шестерні 8, з кожним колесом вала I. В результаті на вал II буде передано стільки частот обертання, скільки зубчастих коліс є на валі I:

; ; ... ;

. (2.14)

Механізм з висувною шпонкою має закріплені на валі (рисунок 2.21), колеса 1, 2, 3, 4 і вільнопосаджені на валі II колеса 6, 7, 8, 9, а також підшипники 10. Вал II порожнистий, в його пазі пересувається шпонка 5, призначена для почергового закріплення одного з коліс 9, 8, 7, 6 на валі II. Цілком очевидно, що ведений вал отримує чотири частоти обертання:

; ; ;

. (2.15)