Передача. Призначення передач. Класифікація передач.

Механічна передача - механізм, що перетворює кінематичні та енергетичні параметри двигуна на необхідні параметри руху робочих органів машин і призначений для узгодження режиму роботи двигуна з режимом виконавчих органів.

Типи механічних передач:

-зубчасті (циліндричні, конічні);

-гвинтові (гвинтові, черв'якові, гіпоїдні);

-З гнучкими елементами (ременні, ланцюгові);

-фрикційні (за рахунок тертя, застосовуються за поганих умов роботи).

Зубчаста передача - це механізм або частина механізму механічної передачі, до складу якого входять зубчасті колеса. При цьому зусилля від одного елемента до іншого передається за допомогою зубів. [2]

Зубчасті передачі призначені для:

-передачі обертального руху між валами, які можуть мати паралельні осі, що перетинаються або схрещуються;

Зубчасте колесо передачі з меншим числом зубів називається шестернею, друге колесо з більшим числом зубів називається колесом.

Зубчасті передачі класифікують за розташуванням валів:

-з паралельними осями (циліндричні з внутрішнім та зовнішнім зачепленнями);

-з осями, що перетинаються (конічні);

-з перехресними осями (рейка-шестірня)

Циліндричні зубчасті передачібувають із зовнішнім та внутрішнім зачепленням. Залежно від кута нахилу зубів виконують прямозубі та косозубі колеса. Зі збільшенням кута підвищується міцність косозубих передач (за рахунок нахилу збільшується площа контакту зубів, зменшуються габарити передачі).

Конічні зубчасті передачізастосовують у тих випадках, коли осі валів перетинаються під деяким кутом, найчастіше 90°. Конічні передачі складніші ввиготовленні та монтажі, ніж циліндричні. Навантажувальна здатність конічної прямозубої передачі становить приблизно 85% циліндричної.

Черв'яні передачі застосовують для передачі руху між осями, що перехрещуються, кут між якими, як правило, становить 90°. Рух у черв'ячних передачах передається за принципом гвинтової пари.

Для передачі руху між порівняно далеко розташованими один від одного валами застосовують механізми, в яких зусилля від провідної ланки до веденого передається за допомогою гнучких ланок. Як гнучкі ланок застосовуються: ремені, шнури, канати різних профілів, дроти, сталеву стрічку, ланцюги різних конструкцій.

Передачі з гнучкими ланками можуть забезпечувати постійне та змінне передатне відношення зі ступінчастою або плавною зміною його величини.

Для збереження сталості натягугнучких ланок у механізмах застосовуються натяжні пристрої: ролики, пружини, противаги і т.п.

Розрізняють такірізновиди передач з гнучкими ланками:

за способом з'єднання гнучкої ланки з рештою:

o з безпосереднім з'єднанням;

o з зачепленням;

за взаємним розташуванням валів та напрямом їх обертання:

Рім'яна передача складається з двох шківів, закріплених на валах, і ременя, що охоплює ці шківи. Навантаження передається рахунок сил тертя, що виникають між шківами і ременем внаслідок натягу останнього.

Залежно від форми поперечного перерізу ременя розрізняють передачі:

клинопасову (отримали найбільш широке застосування);

Ланцюгова передача(рисунок 5) заснована на принципі зачеплення ланцюга та зірочок. Ланцюгова передача складається з:

ланцюга, що охоплює зірочки та зачіпляється за них зубами;

Область застосування ланцюгових передач:

при значних міжосьових відстанях;
під час передачі від одного ведучого валу декільком веденим;
коли зубчасті передачі не застосовні, а ремінні недостатньо надійні.

За типом застосовуваних ланцюгівбувають:

втулкові (легкі, але велике зношування);
роликовтулочні (важкі, але низький знос);
зубчасті пластинчасті (забезпечують плавність роботи).

Фрикційна передача — кінематична пара, що використовує силу тертя передачі механічної енергії

Тертя між елементами може бути сухе, граничне, рідинне. Рідинне тертя найкраще, оскільки значно збільшує довговічність фрикційної передачі.

Фрикційні передачі діляться:

за розташуванням валів:

o з паралельними валами;

o з валами, що перетинаються;

за характером контакту:

o із зовнішнім контактом;

o з внутрішнім контактом;

по можливості варіювання передавального відношення:

o регульовані (фрикційний варіатор);

за наявності проміжних тіл у передачі за формою контактуючих тіл:

Класифікація механічних передач

-за принципом передачі руху: передачі тертям та передачі зачепленням; всередині кожної групи існують передачі безпосереднім контактом та передачі гнучким зв'язком; -за взаємним розташуванням валів: передачі з паралельними валами (циліндричні, передачі з осями валів (конічні), що перетинаються, передачі з схрещувальними валами (черв'якові, циліндричні з гвинтовим зубом, гіпоїдні); -захарактеру передавального числа: з постійним передавальним числом і з безступінчастою зміною передавального числа (варіатори).

Залежно від співвідношення параметрів вхідного та вихідного валів передачі поділяють на:

-редуктори(знижувальні передачі) - від вхідного валу до вихідного зменшують частоту обертання і збільшують крутний момент;

-мультиплікатори(підвищують передачі) - від вхідного валу до вихідного збільшують частоту обертання і зменшують крутний момент.

Фрикційні передачі

Фрикційна передача — механічна передача, що служить для передачі обертального руху (або для перетворення обертального руху на поступальний) між валами за допомогою сил тертя, що виникають між котками, циліндрами або конусами, насадженими на вали і притискаються один до одного.

Фрикційні передачі класифікують за такими ознаками:

1. За призначенням:

- з нерегульованим передавальним числом (рис.9.1-9.3);

- з безступінчастим (плавним) регулюванням передавального числа (варіатори).

2. За взаємним розташуванням осей валів:

- Циліндричні або конусні з паралельними осями (рис.9.1, 9.2);

- конічні з осями, що перетинаються (рис.9.3).

3. Залежно та умовами роботи:

- відкриті (працюють усуху);

- закриті (працюють у масляній ванні).

4. За принципом дії:

5. Розрізняють також передачі з постійним або автоматичним притисканням котків, що регулюються, з проміжним (паразитним) фрикційним елементом або без нього.

Достоїнства фрикційних передач:

- простота конструкції та обслуговування;

- плавність передачі руху та регулювання швидкостіта безшумність роботи;

- великі кінематичні можливості (перетворення обертального руху на поступальну, безступінчасту зміну швидкості, можливість реверсування на ходу, включення та вимикання передачі на ходу без зупинки);

- рівномірність обертання, що є зручним для приладів;

- Можливість безступінчастого регулювання передавального числа, причому на ходу, без зупинки передачі.

Недоліки фрикційних передач:

- мінливість передавального числа через прослизання;

- незначна потужність, що передається (відкриті передачі - до 10-20 кВт; закриті - до 200-300 кВт);

- для відкритих передач порівняно низький ККД;

- велике та нерівномірне зношування котків при буксуванні;

- необхідність застосування опор валів спеціальної конструкції з притискними пристроями (це робить передачу громіздкою);

- для силових відкритих передач незначна окружна швидкість (7 – 10 м/с);

- великі навантаження на вали та підшипники від притискної сили, що збільшує їх розміри та робить передачу громіздкою. Цей недолік обмежує величину потужності, що передається;

- Великі втрати на тертя.

Застосування.

Вони застосовуються в машинобудуванні порівняно рідко, наприклад, у фрикційних пресах, молотах, лебідках, бурової техніки тощо. Ці передачі застосовуються переважно у приладах, де потрібна плавність та безшумність роботи (магнітофони, програвачі, спідометри тощо).

Передача Гвинт-гайка

Передача гвинт-гайка складається з : гвинта та гайки, що стикаються гвинтовими поверхнями.Передача гвинт-гайка призначена для перетворення обертального руху на поступальне.

Розрізняють два типипередач гвинт-гайка:

- передачі тертя ковзання або гвинтові пари тертя ковзання;

- передачі тертя кочення або кульковинтові пари. Провідним елементом передачі, зазвичай, є гвинт, веденим - гайка. У передачах гвинт-гайка кочення на гвинті та в гайці виконані гвинтові канавки (різьблення) напівкруглого профілю, що слугують доріжками кочення для кульок.

Залежно від призначення передачі гвинти бувають:

-вантажні, що застосовуються для створення великих осьових сил.

-ходові, застосовувані для переміщень у механізмах подачі. Для зниження втрат на тертя застосовують переважно трапецеїдальне багатозахідне різьблення.

-настановні, застосовувані для точних переміщень та регулювань. Мають метричне різьблення. Для забезпечення безлюфтової передачі гайки роблять здвоєними.

Основні переваги:

1.можливість отримання великого виграшу у силі;

2. висока точність переміщення та можливість отримання повільного руху;

3. плавність та безшумність роботи;

4. велика здатність при малих габаритних розмірах;

5. простота конструкції.

Недоліки передач гвинт-гайка ковзання:

1.великі втрати на тертя та низький ККД;

2. скрутність застосування при високих частотах обертання.

Застосування передачі “гвинт-гайка”

Найбільш характерними областями застосування передачі гвинт – гайка є:

- Підняття вантажів (домкрати);

- навантаження у випробувальних машинах;

- здійснення робочого процесу у верстатах (гвинтові процеси);

- управління оперенням літаків (закрилки, руки напрямку та висоти, механізми випуску шасі та змінистріловидність крила);

- переміщення робочих органів робота;

- Точні ділильні переміщення (у вимірювальних механізмах та верстатах).

Зубчасті передачі

Механізм, в якому дві рухомі ланки є зубчастими колесами, що утворюють з нерухомою ланкою обертальну або поступальну пару, називаютьзубчастоюпередачею. Найменше з коліс передачі прийнято називати шестірнею, а більше - колесом, ланка зубчастої передачі, що робить прямолінійний рух, називають зубчастою рейкою.

- по взаємному розташуванню осей коліс: з паралельними осями, з осями, що перетинаються, з осями, що схрещуються) з перетворенням руху

- за розташуванням зубів щодо утворюючих коліс:прямозубі; косозубі; шевронні; із круговим зубом;

- у напрямку косі зуби бувають:праві та ліві.

- за конструктивним оформленням: відкриті та закриті;

-за кількістю щаблів:одно-імногоступінчасті;