Фрикційні передачі

У фрикційних передачах обертальний рух передається від веду­чого до веденого вала за допомогою щільно притиснутих один до одного гладеньких коліс (дисків) циліндричної або конічної форми (мал. 10.4). Фрик­ційні передачі застосовуються в лебідках, гвинтових пресах, верстатах та інших машинах.

Щоб фрикційна передача працювала без ковзання і забезпечувала необ­хідну силу тертя (зчеплення), поверхню веденого колеса покривають шкі­рою, гумою, пресованим папером, деревиною або іншим матеріалом, який може створити потрібне зчеплення зі стальним або чавунним ведучим коле­сом.

Мал. 10.4. Фрикційні передачі з колесами: а – циліндричними, б – конічними.

У фрикційних передачах застосовують циліндричні колеса для переда­вання руху між валами, розташованими паралельно один до одного (мал. 10.4, а) а конічні між валами, що перехрещуються (мал. 10.4, б).

Мал. 10.5. Одинарний торцевий варіатор

В обладнанні використовуються фрикційні передачі з регульованим пере­даточним числом. Одна з найпростіших таких передач зображена на мал. 10.5. Для зміни передаточного числа передачі оснащені пристроями, які пересувають одне з коліс вздовж вала і закріплюють його у відповідному місці. Зменшен­ня таким пристроєм діаметра D веденого вала до робочого діаметра D₁ забез­печує збільшення частоти обертання веденого колеса. Внаслідок цього зме­ншується передаточне число n₁/n₂. З віддаленням ведучого колеса від осі веденого передаточне число, навпаки, збільшується. Таке плавне регулювання швидкості називається безступеневим, а пристрій, який регулює, – варіато­ром швидкостей.

�

Зубчасті передачі

Майже в усьому промисловому обладнанні застосовуються зуб­часті передачі. Вони дають змогу змінювати швидкість рухомих частин вер­статів і напрямок їх руху, передавати від одного вала до іншого сили і крутні моменти, а також перетворювати їх.

У зубчастих передачах рух передається за допомогою пар зубчастих ко­ліс (мал. 10.6). Менше зубчасте колесо називають шестірнею, а більше – коле­сом. Термін “зубчасте колесо” стосується як до шестірні, так і до колеса.

В залежності від взаємного розташування осей валів зубчасті передачі поділяють на циліндричні, конічні і гвинтові.Циліндричні зубчасті колеса для промислового обладнання виготовляють з прямими, косими і кутовими (шевронними) зубами.

Мал. 10.6. Зубчасті зачеплення: а – циліндричне з прямими зубами, б – таке ж з косими зубами, в – з шевронними зубами, г – конічне, д – колесо-рейка, е – черв’ячне, є – з круговими зубами

За профілем зубів розрізняють евольвентні, з зачепленням Новікова і циклої­дальні зубчасті передачі. У машинобудуванні широко застосовується евольвентне зачеплення. Принципово нове зачеплення Новікова можливе лише в косозубих передачах. Воно перспективне завдяки високій міцності. Циклоїдальне зачеплення використовується в різних приладах, у тому числі і в годинниках.

Циліндричні зубчасті колеса з прямими зубами (мал. 10.6, а) застосовуються в передачах з паралельно розташованими осями валів, вони встановлюються на них рухомо або нерухомо.

Циліндричні зубчасті колеса з косими зубами (мал. 10.6, б) застосовуються для передавання руху у передачах, осі валів яких перехрещуються в просторі, а іноді і між паралельними валами, наприклад, коли в передачі мають поєднуватися підвищена кутова швидкість і безшумність їх роботи при великих передаточ­них відношеннях (до 15:1).

Косозубі колеса монтуються на валах тільки нерухомо. Робота косозубих коліс супроводжується осьовим тиском, а тому вони придатні для переда­вання лише порівняно невеликих потужностей. Осьовий тиск можна усуну­ти, з’єднавши два косозубі колеса з однаковими, але направленими у різні сторони зубами. Так одержують шевронне колесо (мал. 9.7, в), яке монтують, повертаючи вершину кута зубів в сторону обертання колеса. На спеціальних верстатах шевронні колеса виготовляють цілими з однієї заготовки.

Шевронні колеса міцні, їх застосовують для передавання великих потуж­ностей за умови, коли зубчасте зачеплення під час роботи зазнає поштовхи і удари. Ці колеса також установлюють на валах нерухомо.

Розрізняють також прямозубі, косозубі та з круговими зубами конічні пе­редачі. На мал. 10.6, г зображено конічні прямозубі, а на мал. 9.7, є – конічні кругові зуб­часті колеса. Їх призначення – передавання обертання між валами, осі яких перетинаються. Конічні зубчасті колеса з круговими зубами застосовують в передачах, де необхідні висока плавність і безшумність руху.

На мал. 10.6, д зображені зубчасті колесо і рейка. У цій передачі оберталь­ний рух колеса 1 перетворюється в прямолінійний рух рейки 2.

Евольвентне зачеплення – лінійчате, оскільки контакт зубів практично проходить по вузькій площадці, розташованій вздовж зуба (мал. 10.7, а). Цим пояснюється порівняно невисока контактна міцність цього зачеплення.

В зачепленні Новикова лінія контакту зубів стає точкою і зуби торкаються тільки в момент проходження профілів через цю точку (мал. 10.7, б), а неперерв­ність передавання руху забезпечується завдяки гвинтовій формі зубів. Тому це зачеплення може бути тільки косозубим з кутом нахилу β = 10…30⁰. При взаємному перекочуванні зубів контактна площадка пересувається вздовж зуба з великою швидкістю, що створює сприятливі умови для утворення стійкої масляної плівки між зубами, завдяки чому тертя в передачі зменшується майже в два рази, відповідно підвищується несуча здатність зубів.

Суттєвим недоліком розглянутого зачеплення є підвищена чутливість до зміни міжосьової відстані і значних коливань навантажень.

У кожному зубчастому колесі (мал. 10.7, в) розрізняють три кола (ділильне, виступів і впадин) і три відповідних діаметри.

Ділильне або початкове коло ділить висоту зуба на дві нерівні частини. Верхню частину зуба називають головкою, а нижню – ніжкою зуба. Висоту головки зуба прийнято позначати h_a, висоту ніжки – h_f, діаметр кола – d.

Коло виступів – це коло, що обмежує зверху профілі зубів колеса, його діаметр позначають d_a.

Коло западин проходить по основах впадин зубів, діаметр цього кола по­значають d_f.

� � Мал. 10.7. Схема руху контактної площадки та основні елементи зубчастого колеса.

Відстань між серединами двох сусідніх зубів, виміряна вздовж дуги ділиль­ного кола, називається кроком зубчастого зачеплення. Крок позначають бук­вою Р. Якщо крок, виражений в міліметрах, розділити на число π = 3,14, то одержимо величину, яку називають модулем.

Модуль виражають в міліметрах і позначають буквою m. Таким чином, модуль

m = P/π = P/3,14

а крок

P = πm = 3,14m

Дуга ділильного кола S в межах зуба називається товщиною зуба, дуга S₁ – шириною западини. Як правило, S = S₁. Розмір b зуба вздовж лінії, паралельної осі колеса, називається довжиною зуба.

Число зубів зубчастого колеса позначається буквою Z.

У зуборізній справі модуль є дуже важливим показником. Від нього за­лежать усі елементи зуба: висота головки h_a = m, висота ніжки h_f= 1,25m, висота всього зуба h = h_a + h_f = m +1,25m = 2,25 m.

Знаючи число зубів Z і модуль m, можна визначити діаметр ділильного кола зубчастого колеса

d = zm,

діаметр кола виступів

d_a = d + 2h’ = zm + 2m = (z +2)m,

діаметр кола впадин

d_f = d – 2h_f = zm – 2,4m = (z – 2,4)m.

Щоб визначити діаметр заготовки для виготовлення зубчастого колеса, до заданого числа зубів додають число два і одержаний результат перемножують на модуль.

Тихохідні зубчасті колеса виготовляють з чавуну або вуглецевої сталі швидкохідні – з легованої сталі. Після нарізання зубів на зуборізних верста­тах зубчасті колеса піддають термічній обробці, щоб збільшити їх міцність і підвищити стійкість проти зношування. Якість поверхонь зубів коліс з вуглецевої сталі підвищують хіміко-термічним способом – цементацією з на­ступним гартуванням. Зуби швидкохідних коліс після термічного оброблення шліфують або притирають. Застосовується також поверхневе гартування струмами високої частоти.

Щоб зачеплення було плавним і безшумним, одне з двох коліс у зубчас­тих парах іноді при невеликих навантаженнях виготовляють з текстоліту, деревинношарового пластика ДСП-Г або капрону. Для полегшення зачеп­лення зубчастих коліс при увімкненні шляхом пересування по валу торці зубів з боку їх ввімкнення заокруглюють.

Черв’ячні передачі дають змогу одержати великі передаточні числа, тому їх застосування доцільне у разі необхідності невеликої частоти обертання веденого вала. Суттєве значення має і те, що черв’ячні передачі займають менше місця, ніж зубчасті.

Черв’ячна передача (див. мал. 10.6, е) складається з черв’яка 1, що насаджу­ється на ведучий вал або виготовляється з ним як одне ціле, і черв’ячного колеса 2, що закріплюється на веденому валі. Черв’як являє собою гвинт з трапецеїдальною різзю. Гвинтові зуби черв’ячних коліс увігнуті по довжині.

За числом зубів розрізняють черв’яки одно-, двозахідні і т.д. Однозахідний черв’як за один оберт повертає колесо на один зуб, двозахідний – на два тощо. Щоб визначити передаточне число u черв’ячної передачі, треба число заходів К черв’яка розділити на число зубів z₂ черв’ячного колеса. Якщо, наприклад К = 2, а z₂ = 50, то

u = K/z₂ = 2/50 = 0,04.

При частоті обертання черв’яка n = 500 обертів за хвилину для черв’ячного колеса n₂ = n₁u = 500 • 0,04 = 20 об/хв.

Недоліком черв’ячних передач є великі втрати потужності, що передаєть­ся, на тертя. Для зменшення втрат черв’яки виготовляють із сталі, їх поверх­ні після гартування шліфують, а ободи черв’ячних коліс, які надівають на стальну маточину, виготовляють з бронзи. При застосуванні таких матеріа­лів тертя зменшується, меншими стають втрати потужності і знос деталей.

 

1 | 2 |

Поиск по сайту:

---