Znak-ekb.ru

Автомобильный журнал
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Через что на колесо передается вращательное движение

Фрикционная передача

В случае фрикционной передачи два колеса прижаты друг к другу с некоторой силой. При вращении одного колеса, например, по часовой стрелке другое колесо благодаря трению приходит тоже во вращение и движется против часовой стрелки. Такая передача имеется, например, в швейной машине между колесом и шпулькомоталкой, между тахометром и валом двигателя при измерении числа оборотов.

Вообще фрикционная передача применяется при небольших мощностях. Как известно, при одной и той же скорости мощность пропорциональна величине действующей силы. Сила же, действующая на ведомое фрикционное колесо, зависит от силы трения между обоими колёсами. Но сила трения зависит от силы давления.

Следовательно, при большой мощности оба колеса должны быть прижаты друг к другу с очень большой силой, вследствие чего вал, на котором насажено колесо, может изогнуться.

Силы, действующие на твёрдое тело, вращающееся вокруг оси

Проделаем следующий опыт. Намотаем на диск нить и потянем её. На диск будут действовать две разные силы:

сила натяжения нити и сила трения диска о стол. Под действием этих сил диск будет вращаться и одновременно перемещаться.

Если же намотать на диск две нити так, и потянуть за нити в противоположные стороны, приложив равные силы, то диск будет только вращаться.

Две равные, параллельные и противоположно направленные силы называются парой сил.

Зубчатая передача

Передача зубчатыми колёсами, или шестернями, находит самое широкое применение в технике. Так, при помощи зубчатых колёс осуществляется передача от двигателя к ведущим колёсам в автомобиле, тракторе и трамвае. При помощи зубчатых колёс передаётся движение от двигателя к гребному винту парохода. Зубчатые колёса применяются во многих станках для передачи движения от двигателя к станку и т. д. На рисунке изображено применение зубчатых колёс в ручной лебёдке.

С помощью шестерён можно вращательное движение преобразовать в поступательное, как это показано на рисунке. На этом рисунке изображена упрощённая схема одного из наиболее употребительных механизмов строгального станка. Движение от шкива D (который приводится во вращение ремнём) передаётся при помощи валов и системы шестерён, сидящих на этих валах, зубчатой рейке R. Зубчатая рейка движется поступательно в направлении, указанном на рисунке оперённой стрелкой. Вместе с ней движется и стол станка (не изображён на рисунке), с которым скреплена рейка. Когда рейка дойдёт до конца, особым приспособлением перекрещённый ремень переводится на шкив D1. Рейка при этом получит обратный ход (холостой) в направлении, обозначенном простой стрелкой.

Число оборотов ведомого колеса зависит от числа оборотов ведущего и числа зубьев на обоих колёсах.

Пусть одна шестерня имеет z1 зубьев и делает n1 оборотов в секунду, другая же, сцепленная с ней шестерня имеет z2 зубьев и делает n2 оборотов.

У первой шестерни за 1 секунду через точку сцепления пройдёт z1n1 зубьев, а у второй шестерни – z2n2. Так как числа прошедших зубьев на обеих шестернях равны, то

Ремённая передача

При ремённой передаче два колеса–шкива, укреплённые на разных валах, охватываются «бесконечным» приводным ремнём. Шкив А на валу двигателя называется ведущим, а шкив В на валу станка – ведомым. Если диаметры шкивов неодинаковы, то, так как скорости на окружностях того и другого шкива при отсутствии скольжения равны, числа их оборотов будут различны.

Пусть D1 –диаметр ведущего шкива и он делает n1 оборотов в секунду, a D2 – диаметр ведомого шкива и n2 – число его оборотов, v – скорость на окружностях обоих шкивов.

v = ?D1n и v = ?D2n2

Разделив равенство (2) на (1), получим:

Числа оборотов шкивов в единицу времени обратно пропорциональны диаметрам шкивов. Отношение n2/n1 называется передаточным числом.

Из равенства (3) следует, что число оборотов вала станка тем больше, чем меньше диаметр его шкива.

Вращательное движение твердых тел

Простейшие движения твёрдого тела – поступательное и вращательное. С поступательным движением мы уже ознакомились в первой части курса.

Вращательное движение твёрдых тел весьма распространено в природе и технике. Например: движение Земли вокруг своей оси, движение шкивов, маховых колёс и обтачиваемых на токарных станках деталей, движение граммофонной пластинки и т. п.

На рисунке стрелками показано вращательное движение детали на токарном станке и поступательное движение резца.

Любое движение твёрдого тела может быть представлено как результат поступательного и вращательного движений. Особенно хорошо это видно на примере винтового движения. Болт, например, ввинчиваясь в гайку, движется поступательно и одновременно вращается. Сверло при работе также одновременно вращается и движется поступательно. Колесо повозки, вращаясь вокруг оси, одновременно вместе с повозкой движется поступательно. Таких примеров можно привести сколько угодно.

Читать еще:  Покраска бампера рено логан

Возьмём картонный диск с нарисованными на нём кружочками на разных расстояниях от центра и приведём его в быстрое вращение – мы увидим ряд окружностей разных радиусов. Этот опыт показывает, что при вращательном движении тела различные его точки движутся по окружностям; центры этих окружностей лежат на прямой, называемой осью вращения. Угол поворота радиусов окружностей за данный промежуток времени для всех точек тела одинаков. Поэтому углом поворота радиуса окружности одной какой-нибудь точки тела за данный промежуток времени можно характеризовать движение всех точек тела, т. е. вращение тела в целом. Но угол поворота в 1 сек численно равен угловой скорости. Следовательно, угловая скорость у всех точек вращающегося тела одна и та же.

Передача вращения от двигателя к машине-орудию

Машины разделяются на двигатели и машины–орудия. Двигатели – это, например, паровая машина, паровая турбина, гидротурбина, электродвигатель и др. К машинам–орудиям относятся станки и машины, вырабатывающие различного рода изделия, например: токарный станок, ткацкий станок, прядильная машина и др.

Для работы станка необходимо, чтобы вращение от вала двигателя передавалось на вал станка. Такая передача движения осуществляется различными способами. Чаще всего для этого применяются следующие три способа передачи: ремённая, фрикционная и зубчатая.

Бесплатный

Приглашаем к участию
учеников 1-11 классов

(участие и наградные материалы бесплатны для всех)

План занятия «Механические передачи вращательного движения»

ГККП « Уральский колледж газа, нефти и отраслевых технологий »

По дисциплине : Основы технической механики

На тему: Механические передачи вращательного движения

Подготовила преподаватель специальных дисциплин

высшей категории ___________ С.С.Бисалиева

Тема урока : Механические передачи вращательного движения

Информационная: дать информацию о конструктивных особенностя х, достоинствах и недостатках, принципах работ механических передач .

Коммуникативная: формирование знании различать конструктивные особенности механических передач ;

— умение выполнять расчеты основных параметров механических передач.

Решения проблем: путем анализа определять преимущества и недостатки механических передач.

Тип занятия: закрепления и совершенствования знаний и умений.

Технологии обучения: элементы технологии КСО, ИКТ.

Наглядные пособия, обеспечивающие процесс обучения:

мультимедийный проектор, экран, образцы деталей, слайды.

І. Организационный момент:

— организовать учащихся, создать рабочую обстановку, настроить на творческую деятельность, активизировать внимание.

ІІ. Проверка домашнего задания.

1. Провести фронтальный опрос по изученному материалу (применить слайды):

— Что изучает раздел «Детали машин»;

— Что называется машиной;

— На какие группы делятся машины по функциональным назначениям;

— Какие машины относятся к энергетическим машинам;

— Какие машины относятся к рабочим машинам;

— Какие машины относятся к информационным машинам;

— Из каких основных структурных агрегатных узлов состоит машина;

— Из каких дополнительных структурных агрегатных узлов состоит машина.

2. Составить технический диктант с применением слов:

3. Ответить на тестовые вопросы (применить слайды):

— В какие группы объединяются детали и узлы общемашиностроительного применения по своим функциональным назначениям;

— Как называются неподвижные связи, предназначенные для фиксации положения деталей различного уровня;

— Как называются устройства для передачи энергии и движения от двигателя к исполнительному механизму машины;

— Какие детали и узлы осуществляют вращательные движения;

— Способность выполнять заданные функции, сохраняя значения своих параметров, установленных технической документацией;

— Свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в установленных пределах в течение заданного времени;

— Свойство изделия сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при соблюдении нормального технического обслуживания и ремонтов.

ІІІ. Изучение нового учебного материала.

— Типы механических передач;

— Классификация механических передач;

— Основные характеристики передач;

— Кинематические схемы механических передач.

І V . Закрепление учебного материала.

Провести анализ по изученному материалу (применить слайды)

Создать подгруппы и определить основные параметры механических передач.

V . Подведение итога урока.

Обобщение. Оценивание учащихся.

VI . Домашнее задание.

Эрдеди. А.А. «Детали машин», — М.: «Академия», 64-68 стр.

Мовнин. М.С., Израелит. А.Б., Рубашкин. А.Г. « Основы технической механики », 193-196 стр.

Передачи вращательного движения

Исполнительные органы металлорежущих станков получают движения от электродвигателей посредством различных механических устройств, называемых передачами. Передачи вращательного движения можно разделить на передачи с гибкой связью, в которых детали передач соединяются между собой гибким звеном, и передачи с непосредственным контактом.

К первым относятся ременная и цепная передачи, а ко вторым — зубчатая, червячная и фрикционная.

Передачи с гибкой связью. Ременные передачи передают вращательное движение между параллельными валами, расположенными на значительном расстоянии друг от друга. В зависимости от типа применяемых ремней они бывают плоскоременными и клиноременными. Наиболее широкое распространение в фрезерных станках получили клиноременные передачи (рис. 100, а).

Читать еще:  Как заряжать телефон в автомобиле

где n1 — частота вращения ведущего вала, об/мин; n2 — частота вращения ведомого вала, об/мин.

Частота вращения ведомого вала равна частоте вращения ведущего, умноженной на передаточное отношение передачи

Цепные передачи как и ременные служат для передачи вращательного движения между параллельными валами, находящимися на значительном расстоянии друг от друга. Они способны передавать большие усилия даже при слабом натяжении цепей при отсутствии проскальзывания. На рис. 100, б показана цепная передача с втулочно-роликовой цепью.

Передаточное отношение цепной передачи определяется по формуле

где z1 — число зубьев ведущей звездочки, z2 — число зубьев ведомой звездочки.

Передачи с непосредственным контактом. Зубчатые перед а-ч и передают вращательное движение между валами. Меньшее из двух сцепляющихся колес принято называть шестерней, а большее — колесом. В зависимости от взаимного расположения валов, вида зубчатых колес и формы нарезанных на них зубьев различают цилиндрические, конические и винтовые зубчатые передачи.

С помощью зубчатых передач в станках осуществляется связь между элементами кинематических пар, изменяются скорости вращения как по величине, так и по направлению.

где z1 — число зубьев ведущего колеса, z2 — число зубьев ведомого колеса.

Для изменения направления вращения ведомого колеса при неизменном вращении ведущего между ними устанавливается промежуточное (паразитное) колесо z0 (рис. 101, б), которое не изменяет передаточного отношения передачи, как это видно из выражения

Червячная передача (см. рис. 91, д) осуществляется между перекрещивающимися и взаимно перпендикулярными вала;, ми. Обычно ведущим звеном является червяк, а ведомым — червячное колесо. При повороте червяка на один оборот червячное колесо повернется на количество зубьев, равное числу заходов червяка: при однозаходном червяке — на один зуб, двузаходном — на два зуба и т. д.

Передаточное отношение червячной передачи определяется как отношение числа заходов червяка к числу зубьев червячного колеса и выражается формулой

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:

  • зубчатые (цилиндрические, конические);
  • винтовые (винтовые, червячные, гипоидные);
  • с гибкими элементами (ременные, цепные);
  • фрикционные (за счёт трения, применяются при плохих условиях работы).

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

  • редукторы (понижающие передачи) – от входного вала к выходному уменьшают частоту вращения и увеличивают крутящий момент;
  • мультипликаторы (повышающие передачи) – от входного вала к выходному увеличивают частоту вращения и уменьшают крутящий момент.

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:

  • передачи вращательного движения между валами, которые могут иметь параллельные, пересекающиеся или скрещивающиеся оси;
  • преобразования вращательного движения в поступательное, и наоборот (передача “рейка-шестерня”).

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

Зубчатые передачи классифицируют по расположению валов:

  • с параллельными осями (цилиндрические с внутренним и внешним зацеплениями);
  • с пересекающимися осями (конические);
  • с перекрестными осями (рейка-шестерня).

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

Читать еще:  Сколько нужно кожи для перетяжки салона автомобиля

Достоинства зубчатых передач:

  • компактность;
  • возможность передавать большие мощности;
  • большие скорости вращения;
  • постоянство передаточного отношения;
  • высокий КПД.

Недостатки зубчатых передач:

  • сложность передачи движения на значительные расстояния;
  • жёсткость передачи;
  • шум во время работы;
  • необходимость в смазке.

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:

  • большие передаточные отношения;
  • плавность и бесшумность работы;
  • высокая кинематическая точность;
  • самоторможение.

Недостатки червячных передач:

  • низкий КПД;
  • высокий износ, заедание;
  • использование дорогих материалов;
  • высокие требования к точности сборки.

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:

  • по способу соединения гибкого звена с остальными:
    • фрикционные;
    • с непосредственным соединением;
    • с зацеплением;
  • по взаимному расположению валов и направлению их вращения:
    • открытые;
    • перекрёстные;
    • полуперекрёстные;

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:

  • плоскоременную;
  • клиноременную (получили наиболее широкое применение);
  • круглоременную.

Рисунок 4 – Ременная передача

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

Достоинства ременных передач:

  • возможность передачи движения на значительные расстояния;
  • плавность и бесшумность работы;
  • защита механизмов от колебаний нагрузки вследствие упругости ремня;
  • защита механизмов от перегрузки за счёт возможного проскальзывания ремня;
  • простота конструкции и эксплуатации (не требует смазки).

Недостатки ременных передач:

  • повышенные габариты (при равных условиях диаметры шкивов в 5 раз больше диаметров зубчатых колёс);
  • непостоянство передаточного отношения вследствие проскальзывания ремня;
  • повышенная нагрузка на валы и их опоры, связанная с большим предварительным натяжением ремня (в 2-3 раза больше, чем у зубчатых передач);
  • низкая долговечность ремней (1000-5000 часов).

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

  • ведущей звёздочки;
  • ведомой звёздочки;
  • цепи, которая охватывает звёздочки и зацепляется за них зубьями;
  • натяжных устройств;
  • смазывающих устройств;
  • ограждения.

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

Область применения цепных передач:

  • при значительных межосевых расстояниях;
  • при передаче от одного ведущего вала нескольким ведомым;
  • когда зубчатые передачи неприменимы, а ременные недостаточно надёжны.

По типу применяемых цепей бывают:

  • роликовые;
  • втулочные (лёгкие, но большой износ);
  • роликовтулочные (тяжёлые, но низкий износ);
  • зубчатые пластинчатые (обеспечивают плавность работы).

Достоинства цепных передач (по сравнению с ременной передачей):

  • большая нагрузочная способность;
  • отсутствие скольжения и буксования, что обеспечивает постоянство передаточного отношения и возможность работы при кратковременных перегрузках;
  • принцип зацепления не требует предварительного натяжения цепи;
  • могут работать при меньших межосевых расстояниях и при больших передаточных отношениях.

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

  • износ шарниров цепи;
  • шум и дополнительные динамические нагрузки;
  • необходимость обеспечения смазки.

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:

  • по расположению валов:
    • с параллельными валами;
    • с пересекающимися валами;
  • по характеру контакта:
    • с внешним контактом;
    • с внутренним контактом;
  • по возможности варьирования передаточного отношения:
    • нерегулируемые;
    • регулируемые (фрикционный вариатор);
  • при наличии промежуточных тел в передаче по форме контактирующих тел:
    • цилиндрические;
    • конические;
    • сферические;
    • плоские.
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector
×
×