какая передача может использоваться для передачи вращения между валами оси которых пересекаются

Передачи между перекрещивающимися валами

Материалы, термообработка и конструкции зубчатых колес

Передача вращения между перекрещивающимися валами может осуществляться посредством винтовых, гипоидных и червячных передач.

1) Винтовые передачи – образуются косозубыми цилиндрическими зубчатыми колесами с одинаковыми или различными углами наклона линии зубьев и .

Достоинство – возможность передачи вращения между перекрещивающимися валами с передаточными числами близкими или равными 1.

Недостатки:

— низкий КПД (0,3 – 0,4) из-за большого скольжения в зацеплении;

— малая нагрузочная способность (зубья контактируют в точке, следовательно, – большие контактные напряжения);

— во избежание заедания необходимо применять специальные смазки с противозадирными присадками.

2)Гипоидные передачи– образуются коническими зубчатыми колесами с круговым зубом, причем оси колес не пересекаются, а смещены на величину е.

Достоинство:

—нагрузочная способность выше, чем у винтовых передач, т.к.контакт зубьев происходит по линии, а в зацеплении одновременно участвует несколько пар зубьев;

Недостаток:

—опасность заедания и необходимость применения специальных смазок с противозадирными присадками (гипоидных масел).

3)Червячные передачи.

Червячные передачи предназначены для передачи вращательного движения между перекрещивающимися валами. Червячные передачи относят к зубчато-винтовым передачам, у которых червяк имеет винтовую нарезку, а червячное колесо является зубчатым.

1. Червячные передачи с глобоидным червяком – применяются редко.

Достоинство – нагрузочная способность выше, т.к. в зацеплении находятся все витки червяка на дуге .

Недостаток – сложность изготовления и необходимость точной регулировки.

2. Червячные передачи с цилиндрическим червяком – наиболее распространены.

Червяк является ведущим звеном в передаче.

Червяк выполняют с числом заходов z₁ = 1, 2, 4.

Ведомое червячное колесо имеет число зубьев z₂ > 28.

Угол скрещивания осей обычно составляет 90 град.

Стандартный угол профиля в осевом сечении составляет a = 20 град.

Достоинства червячных передач:

— возможность получения больших передаточных отношений в одной ступени (и = 10 – 60, а в кинематических передачах до 300):

;

— плавность и бесшумность работы;

Недостатки:

— сравнительно низкий КПД (h = 0,7-0,9);

— необходимость применения дорогостоящих цветных металлов (для зубчатого венца червячного колеса);

— высокая чувствительность передачи к точности изготовления и монтажа.

Источник

Передачи, их виды: фрикционные, ременные, цепные, зубчатые, червячные

материал предоставил СИДОРОВ Александр Владимирович

Механическая передача – механизм, превращающий кинематические и энергетические параметры двигателя в необходимые параметры движения рабочих органов машин и предназначенный для согласования режима работы двигателя с режимом работы исполнительных органов. [1]

Типы механических передач:

В зависимости от соотношения параметров входного и выходного валов передачи разделяют на:

Зубчатая передача – это механизм или часть механизма механической передачи, в состав которого входят зубчатые колёса. При этом усилие от одного элемента к другому передаётся с помощью зубьев. [2]

Зубчатые передачи предназначены для:

Зубчатое колесо передачи с меньшим числом зубьев называется шестернёй, второе колесо с большим числом зубьев называется колесом.

Зубчатые передачи классифицируют по расположению валов:

Цилиндрические зубчатые передачи (рисунок 1) бывают с внешним и внутренним зацеплением. В зависимости от угла наклона зубьев выполняют прямозубые и косозубые колёса. С увеличением угла повышается прочность косозубых передач (за счёт наклона увеличивается площадь контакта зубьев, уменьшаются габариты передачи). Однако в косозубых передачах появляется дополнительная осевая сила, направленная вдоль оси вала и создающая дополнительную нагрузку на опоры. Для уменьшения этой силы угол наклона ограничивают 8-20°. Этот недостаток исключён в шевронной передаче.

Рисунок 1 – Основные виды цилиндрических зубчатых передач

Конические зубчатые передачи (рисунок 2) применяют в тех случаях, когда оси валов пересекаются под некоторым углом, чаще всего 90°. Конические передачи более сложны в изготовлении и монтаже, чем цилиндрические. Нагрузочная способность конической прямозубой передачи составляет приблизительно 85% цилиндрической. Для повышения нагрузочной способности конических колёс применяют колёса с непрямыми (тангенциальными, круговыми) зубьями.

Рисунок 2 – Конические зубчатые передачи

Достоинства зубчатых передач:

Недостатки зубчатых передач:

Червячные передачи (рисунок 3) применяют для передачи движения между перекрещивающимися осями, угол между которыми, как правило, составляет 90°. Движение в червячных передачах передается по принципу винтовой пары.

Рисунок 3 – Червячная передача

В отличие от большинства разновидностей зубчатых в червячной передаче окружные скорости на червяке и на колесе не совпадают. Они направлены под углом и отличаются по значению. При относительном движении начальные цилиндры скользят. Большое скольжение является причиной низкого КПД, повышенного износа и заедания. Для снижения износа применяют специальные антифрикционные пары материалов: червяк – сталь, венец червячного колеса – бронза (реже – латунь, чугун).

Достоинства червячных передач:

Недостатки червячных передач:

Для передачи движения между сравнительно далеко расположенными друг от друга валами применяют механизмы, в которых усилие от ведущего звена к ведомому передаётся с помощью гибких звеньев. В качестве гибких звеньев применяются: ремни, шнуры, канаты разных профилей, провода, стальную ленту, цепи различных конструкций.

Передачи с гибкими звеньями могут обеспечивать постоянное и переменное передаточное отношения со ступенчатым или плавным изменением его величины.

Для сохранности постоянства натяжения гибких звеньев в механизмах применяются натяжные устройства: ролики, пружины, противовесы и т.п.

Различают следующие разновидности передач с гибкими звеньями:

Ременная передача (рисунок 4) состоит из двух шкивов, закреплённых на валах, и ремня, охватывающего эти шкивы. Нагрузки передается за счёт сил трения, возникающих между шкивами и ремнём вследствие натяжения последнего.

В зависимости от формы поперечного перереза ремня различают передачи:

Рисунок 4 – Ременная передача

Наибольшие преимущества наблюдаются в передачах с зубчатыми (поликлиновыми) ремнями.

Достоинства ременных передач:

Недостатки ременных передач:

Цепная передача (рисунок 5) основана на принципе зацепления цепи и звёздочек. Цепная передача состоит из:

Рисунок 5 – Цепные передачи: а) с роликовой цепью; б) с зубчатой пластинчатой цепью

Область применения цепных передач:

По типу применяемых цепей бывают:

Достоинства цепных передач (по сравнению с ременной передачей):

Недостатки цепных передач связаны с тем, что звенья располагаются на звёздочке не по окружности, а по многоугольнику, что влечёт:

Фрикционная передача – кинематическая пара, использующая силу трения для передачи механической энергии (рисунок 6). [3]

Рисунок 6 – Фрикционные передачи

Трение между элементами может быть сухое, граничное, жидкостное. Жидкостное трение наиболее предпочтительно, так как значительно увеличивает долговечность фрикционной передачи.

Фрикционные передачи делятся:

Источник

Мальтийский механизм (крест)

Мальтийские кресты широко применяются в машинных автоматах. Они относятся к механизмам прерывистого действия и предназначены для преобразования равномерного вращения ведущего звена в периодические с остановками ведомого звена, работают плавно без ударов (в отличие от храповых механизмов).

Наиболее распространенные мальтий­ские механизмы с внешним зацеплением (рис. 15). Такой механизм состоит из ведущего кривошипа 7, ролика 2 на его конце, мальтийского креста 3. При вра­щении кривошипа 1 ролик 2 входит в паз 4 мальтийского креста 3и возвращает его на заданный угол. После выхода ро­лика 2 из паза 4 угловое положение мальтийского креста фиксируется цилинд­рической поверхностью диска.

Мальтийские механизмы проектируют­ся с числом пазов мальтийского креста, равным 3 + 12. Расчеты храповых механиз­мов на прочность проводятся в зависимости от вращающего момента на вале храпового колеса.

Рис. 15. Мальтийский механизм: 1 — ведущий кривошип;

Вопросы для самопроверки

— Опишите взаимное по­ложение валов в переда­че 10—11, см. рис. 16

1. Передача с параллельными осями валов

2. Передача с пересекающимися осями валов

3. Передача с перекрещивающимися осями валов

4. Определить нельзя

— Показать на рис. 16 чер­вячную передачу

— Покажите на рис.16 ма­шину-орудие (поз. I, II, III, IV)

— Какое назначение меха­нических передач

1. Вырабатывать энергию

2. Воспринимать энергию

3. Затрачивать энергию на преодоление внешних сил, не­посредственно связанных с процессом производства

4. Преобразовывать скорость, вращающий момент, направ­ление вращения

— Как классифицируют зуб­чатую передачу по принципу передачи движения?

3. Непосредственно контактом деталей, сидящих на веду­щем и ведомом валах

4. Передача гибкой связью

— Покажите на рис. 16 ведущее колесо третьей пары

— Передача 4—5 (см. рис. 16) понижающая или повышающая?

— Сколько ступеней имеет передача, показанная на рис. 16?

— Какое из приведенных отношений называют передаточным числом одноступенчатой передачи?

Рис. 16. Кинематическая схема многоступенчатой передачи

— Как называется передача, кинематическая схема которой показана на рисунке?

— Как называется передача, кинематическая схема которой показана на рисунке?

— Как называется передача, кинематическая схема которой показана на рисунке?

— Какая передача может использоваться для передачи вращения между валами, оси которых пересекаются?

— Какая передача может использоваться для передачи вращения между валами, оси которых параллельны?

— Какая передача может использоваться для передачи вращения между валами, оси которых перекрещиваются (но не пересекаются)?

— У какой червячной передачи к.п.д. как правило выше?

1. С однозаходным червяком

2. С двухзаходным червяком

3. С трехзаходным червяком

4. С четырехзаходным червяком

— Как называется передача, шестерня и колесо которой показаны на фотографии?

2. Коническая прямозубая

3. Коническая с круговыми зубьями

— Укажите направление линии зуба

— Укажите направление линии зуба

— Укажите тип передачи, колесо которой представлено на фотографии

— Укажите тип передачи, ведущее звено которой представлено на фотографии

4. Червячная глобоидная

— С каким числом зубьев можно нарезать прямозубое зубчатое колесо с помощью модульной фрезы, показанной на фотографии?

3. От 55 до 134 включительно

4. До 55 и свыше 134

— Макет какой передачи показан на фотографии?

— Какой инструмент применяется для обработки зубчатых колес с внутренними зубьями?

3. Зубострогальный резец

— На каком станке обычно выполняют обработку зубчатых колес с внутренними зубьями?

1. На зубодолбежном

2. На зубофрезерном

3. На зубострогальном

4. На шевинговальном

— Укажите марки сталей, применяемых для изготовления цементованных зубчатых колес.

— Укажите марку (марки) материала (материалов), применяемых для изготовления венцов червячных колес.

— Какая передача как правило имеет меньший уровень шума при работе?

1. Цилиндрическая прямозубая

4. Цилиндрическая косозубая

Контрольные вопросы

— Чем отличается машина-орудие от машины-двигателя?

— Покажите на рис. 17 передачу.

Рис. 17. Кинематическая схема велосипеда:

Дата добавления: 2015-02-09 ; просмотров: 139 ; Нарушение авторских прав

Источник

Передачи между валами и осями

Сведения о механизмах, машинах и деталях машин.

Сведения из технической механики. Сборочные работы.

Оказание первой медицинской помощи.

Машины состоят из приводной части, преобразующей различные виды энергии в энергию движения, исполнительных механизмов – рабочих органов, выполняющих полезную работу, и механических передач, которые передают энергию движения от приводной части машины к рабочим органам.

Энергия движения в машинах передается путем взаимодействия различных деталей, некоторые из них являются неподвижными и позволяют подвижным деталям преобразовывать и изменять механическую энергию и направление движения внутри машины.

Большинство деталей в соответствии с их назначением конструктивно объединяют в сборочные единицы (узлы).

Детали и сборочные единицы, взаимодействующие между собой, принято рассматривать парами.

Кинематической парой называют подвижное соединение двух соприкасающихся звеньев.

Пара, в которой отсутствует относительное движение между соприкасающимися звеньями, называют соединением.

Звено – одна или несколько неподвижно соединенных деталей.

Звено, задающее движение называют ведущим, а звено, получающее движение – ведомым.

По характеру соприкосновения звеньев кинематические пары разделяют на низшие, высшие и смешанные. Звенья в низших парах соприкасаются по поверхностям (плоским, вращения, винтовым и др.). В высших парах по линиям или точкам (в парах кулачкового типа, зубчатых парах). Характерная особенность низшей пары – трение скольжения между соприкасающимися поверхностями.

Механизмом называется система подвижно соединенных звеньев образующих между собой кинематическую цепь, которая используется для получения вполне определенных движений ведомых звеньев.

Условные обозначения для кинематических схем:

Механизмы, предназначенные для передачи энергии (как правило, с преобразованием скоростей и соответствующим изменениям сил и моментов), называются механическими передачами.

Механические передачи применяются для передачи вращательного движения (зубчатые, ременные, цепные и др.), а также для преобразования вращательного движения в поступательное или наоборот (реечные, винтовые, кулачковые и др.)

Ременные передачи.Применяются для передачи механической энергии от одного вала к другому. Осуществляется при помощи двух шкивов, закрепленных на валах, и надетого на эти шкивы с натяжением бесконечного (замкнутого в кольцо) одного или нескольких ремней, имеющих прямоугольное, трапециевидное, круглое сечение. Ведущий шкив благодаря силам трения, возникающим вследствие натяжения ремня на поверхности соприкосновения шкива с ремнем, приводит в движение последний, а ремень в свою очередь заставляет вращаться ведомый шкив, таким образом, мощность передается с ведущего вала на ведомый.

Преимущества по сравнению с зубчатой передачей: 1) возможность перекрывать значительные расстояния; 2) способность нести перегрузки; 3) эластичность привода, смягчающая колебания нагрузки; 4) плавность хода и бесшумность работы; 5) меньшая стоимость; 6) простота ухода и обслуживания.

Недостатки: 1) меньшая компактность, особенно при больших мощностях; 2) непостоянство передаточного числа из-за проскальзывания ремня (устраняется при применении зубчатого ремня); 3) большое давление на валы и опоры; 4) более низкий КПД; 5) меньшая долговечность ремней (но не передачи в целом); 6) неприменимость во взрывоопасных помещениях ввиду электризации ремней.

Цепные передачи служит для изменения частоты вращения при передаче движения от ведущего вала к ведомому, расположенным на значительном расстоянии друг от друга. В отличие от ременных передач цепные работают при меньших окружных скоростях и передают значительные мощности без проскальзывания.

Применяемые в машиностроении цепи по характеру выполняемых работ делятся на три основные группы: 1) приводные; 2) грузовые; 3) тяговые.

Приводные цепи в большинстве случаев осуществляют передачу движения от источника энергии к приемному органу машины. Могут работать с сравнительно большими скоростями (до 30-35 м/сек). Одной цепью можно соединять несколько валов. КПД достигает 0,97-0,98.

Грузовые цепи служат для подвески и подъема грузов при скорости перемещения не более 0,25 м/сек.

Зубчатые передачииспользуют для изменения частоты и направления вращения при передачи движения от ведущего вала к ведомому, посредством зубчатого зацепления.

Зубчатые передачи по характеру расположения осей валов разделяются на три группы: валы с параллельным расположением осей соединяются цилиндрическими зубчатыми передачами; валы с пересекающимися осями – коническими зубчатыми передачами; с перекрещивающимися осями – червячными, винтовыми цилиндрическими и винтовыми коническими (гипоидными) передачами.

Зубчатые колеса имеют расчетную окружность, называемую делительной, по которой происходило бы качение ведущего и ведомого колес при отсутствии зубьев. Делительная окружность делит зуб на две части – головку и ножку. Расстояние между одноименными точками двух соседних зубьев, измеренное по делительной окружности, называется шагом, t=2πr/z, где 2πr – длина делительной окружности (r – радиус делительной окружности); z – число зубьев колеса.

Основной характеристикой зубчатых колес является модуль m, который равен отношению диаметра делительной окружности к числу зубьев колеса: m=2r/z=t/π.

Зубчатые колеса, зубья которых расположены параллельно оси вращения, называют прямозубыми и могут быть наружного и внутреннего зацепления.

Зубчатые колеса, зубья которых расположены под углом к оси вращения, называют косозубыми. Длина контакта между зубьями у таких передач увеличивается. Выполняются с прямыми или криволинейными зубьями.

Для преобразования вращательного движения в поступательное применяют реечную или винтовую передачу. Реечная передача может быть выполнена с прямозубым или косозубым зацеплением цилиндрического колеса с рейкой. Скорость пермещения рейки определяется формулой S=πmzn, где m – модуль; z – число зубьев колеса; n – частота вращения зубчатого колеса. Для реечной передачи с червяком формула выглядит следующим образом: S=πmzn, где z – число заходов червяка.

По сравнению с другими видами передач – зубчатые имеют ряд крупных достоинств:

Компактность. При средних и малых мощностях зубчатые передачи много компактнее других передач.

Высокий КПД. Потери в зацеплении одной пары удовлетворительно смазываемых цилиндрических зубчатых колес редко превышают 1%.

Высокая долговечность. Если в масляную ванну не проникает пыль и грязь, то правильно спроектированная и изготовленная зубчатая пара работает баз заметного износа зубьев в течение очень долгого времени.

Надежность. Работают очень надежно даже при перегрузках.

Простота ухода. Не требуют иного ухода, кроме замены масла с периодичностью примерно 1 раз за шесть месяцев.

Возможность использования недефицитных материалов. За исключением некоторых сильно нагруженных колес, для изготовления зубчатые колеса изготавливаются из углеродистых или недорогих легированных сталей.

Неизменность передаточного числа.

Сложность изготовления. Необходимо специальное оборудование.

Неспособность предохранять машину от поломок связанных с перегрузкой.

Являются источником шума, а при недостаточно точном изготовлении могут являться источником вибраций и динамических нагрузок.

Нельзя обеспечить плавного изменения передаточного числа.

При значительном расстоянии между осями ведущего и ведомого валов зубчатые передачи имеют большие габариты, чем ременные.

Фрикционные передачи применяются в приводах универсальных станков (применительно к станкостроению), обеспечивают бесступенчатое изменение скорости вращения ведомого звена при постоянной скорости ведущего. Выполняются с жесткими телами качения или с гибкой связью (ремень, цепь, стальная лента).

Равномерность передачи движения и бесшумность работы.

Удобство применения при необходимости плавного регулирования передаточного отношения.

Большие нагрузки на валы и подшипники.

Опасность повреждения при буксовании, как следствие неравномерный износ.

Невозможность обеспечения точности средних передаточных отношений.

Источник