Фрикционные передачи.
Принцип работы фрикционных передач основан на трении. в связи с чем фрикционные передачи имеют отличительную особенность – необходимость поджатия одного диска передаточного устройства к другому, для чего один из дисков устанавливают на несмещаемой опоре (Рис.IX. 2).
Рис. IX. 2
Сила P, передающаяся от ведущего диска1к ведомому диску2, связана с усилием поджатияFв соотношении:
,
где f– коэффициент трения дисков;
β– коэффициент запаса передаваемого усилия.
Передаточное отношение фрикционной передачи зависит от соотношения диаметров ведущего 1и ведомого2колес:
.
Достоинствами фрикционных передач являются простота устройства, бесшумность работы и плавность движения. Однако они используются в механизмах, передающих небольшие усилия, что связано с эффектом проскальзывания одного диска по другому. Вызванное этим непостоянство передаточного отношения, а также необходимость использования больших усилий поджатия, является основным недостатком фрикционных передач с точки зрения кинематики.
Ременные передачи.
Ременные передачи, а также цепные передачи и передачи с использованием тросов, широко используются в производстве. Основной тяговый орган ременной передачи – ремень, помещенный на шкиве (Рис. IX. 3). По виду ремня передачи подразделяются на:
- плоскоременные(ремень выполнен из резинотканевой ленты):
- ременно-зубчатые(ремень с зубьями):
Используются в роторно-таблетных аппаратах, а также устройствах, где требуется обеспечить достаточную прочность в передачи вращательного движения.
- круглоременныепередачи используются в малогабаритных установках:
- клиноременныепередачи, наиболее часто используемые в технике:
Передача вращения происходит вследствие фрикционного взаимодействия ремня и поверхности канавки. Вставленные в резину тросики укрепляют ремень, тем самым
способствуя передаче больших усилий.
- поликлиновые:
Ремни фрикционных передач являются стандартными изделиями. Подбор ремня клиноременной передачи проводится с использованием справочных материалов, в которых даны марки ремней – А,О и т.д. (Рис. IX. 3).
Рис. IX. 3
Основным элементом расчета фрикционных передач на прочность является оценка сечения ремня. Так, для клиноременной передачи рассчитывается количество ремнейz:
,
где N0– общая передаваемая мощность;
N1– стандартная передаваемая мощность;
С1– поправочный коэффициент, учитывающий удлинение ремня при работе;
С2– поправочный коэффициент, определяемый различными растяжениями ремней при использовании нескольких ремней в передаче;
С3– погрешность передачи, связанная с тем, что ремни с большим сечением приводят к большей погрешности.
Немаловажным при подборе ремня является и то, что материал ремня в результате работы лохматится и пылится.
Зубчатые передачи.
Данный вид механических передач лишены недостатков по-сравнению с фрикционными передачами. Главное достоинство зубчатых передач – отсутствие проскальзывания, т.е. постоянство передаточного отношения и возможность передачи больших мощностей. Особенность передачи заключается в большой металлоемкости, а значит, механизмы зубчатых передач имеют значительный вес и зачастую повышенную шумность при передачи крутящего момента.
По степени подвижности осей вращения зубчатые передачи классифицируются на:
- передачи с неподвижными осями (передачи обыкновенного ряда):
- передачи с подвижными осями или хотя бы одной подвижной осью:
Ось зубчатого колеса входного вала подвижна относительно оси выходного вала, т.е. колесо входного вала обкатывается по колесу выходного вала. Колесо, работающее на подвижной оси, называется сателлитом. Передачи, в которых хотя бы одна ось подвижна, называютсяпланетарными редукторами.
По взаиморасположению осей вращения зубчатые передачи бывают:
- цилиндрические (оси параллельны):
- передачи с пересекающимися осями с коническими шестернями:
- передачи со скрещивающимися осями (червячные передачи):
Ось червяка (ведущего звена) скрещивается с осью червячного колеса (ведомого колеса).
По направлению линии зубьев передачи подразделяют на:
- прямозубые:
Прямозубые передачи просты по устройству, но более шумны при работе и используются при линейной скорости вращения менее 6 м/с, вследствие повышенной вибрации.
- косозубые, где линия направления зубьев не параллельна оси вращения:
Косозубые передачи дают более плавный ход, что позволяет использовать их при повышенных скоростях, но при этом возникает осевое усилие Q.
- шевронные передачи (средняя комбинация направлений зубьев, ослабляющая осевое усилие):
По взаимному расположению колес зубчатые передачи делят на:
- передачи с внешним зацеплением:
- передачи с внутренним зацеплением:
По виду профиля зуба передачи могут быть:
- с зубьями трапециидального профиля (профиль сечения зуба – трапеция):
- с эвольвентными зубьями:
- с зубьями, очерченными радиусной дугой (зацепление Новикова):
Используется для передачи больших усилий.