
- •Детали машин и основы конструирования. Передачи
- •Основные понятия
- •1. Механические передачи. Общие сведения
- •Понижение (или повышение) частоты вращения от вала двигателя к валу исполнительного элемента.
- •3. Регулирование частоты вращения ведомого вала.
- •Распределение энергии двигателя между несколькими исполнительными элементами машины. Классификация передач
- •1.1. Основные характеристики передач
- •Мощность на входе и выходе передачи
- •3. Частота вращения входного и выходного звеньев
- •4. Коэффициент полезного действия
- •Краткие сведения о контактных напряжениях
- •2. Планетарные передачи
- •2.1. Общие сведения
- •2.2. Передаточное отношение
- •2.3. Вращающие моменты на основных звеньях
- •2.4. Силы в зацеплении
- •2.5. Особенности расчета планетарных передач
- •2.6. Расчет планетарных передач на прочность
- •3. Волновые передачи
- •3.1. Общие сведения
- •3.2. Принцип работы волновой зубчатой передачи
- •3.3. Передаточное отношение зубчатой волновой передачи
- •3.4. Связь радиальной деформации с передаточным отношением
- •3.5. Характер и причины отказов деталей волновых передач
- •3.6. Материалы колес передачи
- •3.7. Расчет передачи
- •4. Зубчатые передачи
- •Точность зубчатых передач
- •Расчет закрытых зубчатых передач
- •4.1. Выбор материалов зубчатых колес
- •4.2. Выбор допускаемых напряжений
- •4.3. Расчет цилиндрических зубчатых передач
- •Проектный расчет на контактную выносливость
- •Проверочный расчет на контактную прочность при перегрузках
- •Проектный расчет на выносливость зубьев при изгибе
- •Силы, действующие в зацеплении передач
- •Проверочный расчет зубьев на выносливость при изгибе
- •Проверочный расчет на прочность по напряжениям изгиба при перегрузках
- •4.4. Расчет конических передач
- •Проектный и проверочный расчеты конических передач на контактную выносливость
- •Проектный расчет конических зубчатых передач на выносливость зубьев по напряжениям изгиба
- •Проверочный расчет конических зубчатых передач на выносливость по напряжениям изгиба
- •Силы, действующие в зацеплении конических зубчатых передач
- •4.5. Расчет открытых цилиндрических зубчатых передач
- •Конструкция открытых цилиндрических зубчатых колес
- •5 Рис.3. Параметры червяка . Червячные передачи
- •5.1. Общие сведения
- •5.2. Расчёт червячных цилиндрических передач
- •Выбор кинематической схемы червячного редуктора
- •Допускаемые напряжения Допускаемые контактные напряжения
- •Допускаемые напряжения изгиба
- •Выбор коэффициента диаметра червяка
- •Определение межосевого расстояния
- •Определение модуля зацепления
- •Определение коэффициента смещения инструмента
- •Определение действительной скорости скольжения
- •Определение коэффициента полезного действия червячной передачи
- •Проверочные расчёты червячной передачи Проверка на контактную прочность
- •Проверка на изгибную прочность
- •Определение основных геометрических параметров червячной передачи
- •Основные размеры венца червячного колеса определяются по формулам:
- •Определение сил в зацеплении
- •Тепловой расчёт червячной передачи
- •6. Ременные передачи
- •6.1. Общие сведения
- •6.2. Основные геометрические параметры
- •6.3. Силовые соотношения в передаче
- •6.4. Напряжения в ремне
- •6.5. Скольжение ремня по шкивам. Передаточное число
- •6.6. Передаточное отношение
- •6.7. Критерии работоспособности и расчета ременной передачи
- •6.8. Потери в передаче и кпд. Долговечность ремня
- •6.9. Расчет клиноременных передач
- •Конструкции шкивов ременных передач
- •6.10. Передачи зубчатым ремнем
- •7. Цепные передачи
- •7.1. Общие сведения
- •Классификация цепных передач осуществляется по следующим основным признакам:
- •Приводные цепи
- •Особенности работы цепных передач
- •Переменность мгновенного значения передаточного отношения
- •Удары звеньев о зубья звездочек при входе в зацепление
- •Поворот звеньев под нагрузкой
- •Звездочки
- •Характер и причины отказов цепных передач
- •7.2. Расчет цепных передач
- •7.3. Конструирование звездочек цепных передач
- •8. Передачи винт-гайка скольжения
- •8.1. Общие сведения о передачах винт-гайка
- •8.2. Передачи скольжения
- •Расчет передачи винт-гайка скольжения
- •8.3. Передачи винт-гайка качения
- •9. Фрикционные передачи
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •Детали машин и основы конструирования. Передачи
Классификация цепных передач осуществляется по следующим основным признакам:
1) по типу цепей: а) с роликовыми, б) с втулочными, с) с зубчатыми;
2) числу рядов: а) однорядные, б) многорядные (2, 3, 4 и более);
3) числу звездочек: а) нормальные двухзвенные, б) специальные – многозвенные;
4) расположению звездочек: а) горизонтальные, б) наклонные, с) вертикальные.
Приводные цепи
Роликовые приводные цепи (рис. 7.2). Состоят из двух рядов наружных 4 и внутренних 3 пластин. В наружные пластины запрессованы оси 2, пропущенные через втулки 1, запрессованные в свою очередь во внутренние пластины. На втулки предварительно надеты свободно вращающиеся ролики 5. Концы осей после сборки расклепывают с образованием головок, препятствующих спаданию пластин. При относительном повороте звеньев ось проворачивается во втулке, образуя шарнир скольжения. Зацепление цепи со звездочкой происходит через ролик, который, поворачиваясь на втулке, перекатывается по зубу звездочки. Ролик, перекатываясь по зубу звездочки, частично заменяет трение скольжения трением качения, уменьшая ее износ. Такая конструкция позволяет выровнять давление зуба на втулку и уменьшить изнашивание как втулки, так и зуба. Пластины очерчены контуром, напоминающим цифру 8 и обеспечивающим равную прочность пластины во всех сечениях. Роликовые цепи имеют широко применяются при скоростях V≤15 м/с.
Рис. 7.2. Приводные однорядная и двухрядная роликовые цепи: 1, 2 – соответственно внутренняя и наружная пластины, 3 – втулка, 4 – валик, 5 – ролик
ГОСТ 13568-97 устанавливает следующие типы роликовых цепей: ПРА – роликовые однорядные нормальной точности; ПР – роликовые однорядные повышенной точности (двухрядные 2ПР, трехрядные 3ПР, четырехрядные 4ПР); ПРД – длиннозвенные, ПРИ – с изогнутыми пластинами. Различные виды цепей представлены на рис. 7.3. Конструкции звеньев цепи, соединительного и переходного, показаны на рис. 7.4.
Основной геометрический параметр цепи – шаг t, основная силовая характеристика – разрушающая нагрузка Fразр.
Пример условного обозначения роликовой однорядной цепи с шагом цепи t =19,05 мм и разрушающей нагрузкой Fразр = 31,8 кН:
Цепь ПР-19,05-3180 ГОСТ 13568-97.
Рис. 7.3. Типы цепей: а – приводная роликовая однорядная, б – то же двухрядная; в – то же с изогнутыми пластинами; г – приводная зубчатая с направляющими пластинами; е, д – грузовая круглозвенная; ж – то же пластинчатая; з – то же тяговая втулочная
Рис. 7.4. Звенья цепи: а – соединительное; б – переходное
Втулочные цепи по конструкции подобны роликовым, но не имеют роликов, что удешевляет цепь, уменьшает её массу, но существенно увеличивает износ втулок цепи и зубьев звездочек. Применяют в неответственных передачах. Однорядные ПВ и двухрядные 2ПВ шага 9,525 мм выполняются по ГОСТ 13568-97.
Зубчатые приводные цепи (рис. 7.5) состоят из звеньев, составленных из набора пластин, шарнирно соединенных между собой. Каждая пластина имеет по два зуба и впадину между ними для размещения зуба звездочки. Пластины в звеньях раздвинуты на ширину одной или двух пластин сопряженных звеньев. Рабочими являются грани пластин, наклоненные одна к другой под углом 60о. Этими гранями каждое звено цепи вклинивается между двумя зубьями звездочки, имеющими трапецеидальный профиль.
Рис. 7.5. Приводные роликовые и зубчатые цепи
Благодаря этому зубчатые цепи работают плавно, с малым шумом, лучше воспринимают ударную нагрузку и допускают высокие скорости. По сравнению роликовыми зубчатые цепи тяжелее, сложнее в изготовлении и дороже. Зубчатые цепи к настоящему времени вытеснены более дешевыми и технологичными прецизионными роликовыми цепями, которые не уступают зубчатым по кинематической точности и шумовым характеристикам. Зубчатые цепи используются преимущественно для замены в старом оборудовании.
Типы и основные параметры зубчатых цепей установлены ГОСТ 13552-81, параметры зубьев звездочек ГОСТ 13576-81.
Условное обозначение приводной зубчатой цепи типа 1 (с односторонним зацеплением) с шагом t = 19,05мм, разрушающей нагрузкой Fразр = 74 кН и рабочей шириной b = 45 мм:
Цепь ПЗ-1-19,05-74-45 ГОСТ 13552-81.
Преимущественное применение имеют роликовые и втулочные цепи.
Следует иметь в виду:
чем больше шаг цепи Р, тем выше нагрузочная способность цепи;
многорядная цепь с меньшим шагом позволяет заменить однорядную с большим и тем самым уменьшить диаметры звездочек, снизить динамические нагрузки в передаче;
многорядные цепи могут работать при гораздо больших скоростях движения цепи;
нагрузочная способность возрастает почти прямо пропорционально числу рядов;
соединение концов цепи при четном числе её звеньев производят соединительным звеном, при нечетном – менее прочным переходным звеном с изогнутыми пластинами. Поэтому применяют цепи с четным числом звеньев.