ОП.03 Основы технической механики и гидравлики
Преподаватель Каркавина Наталья Валерьевна
Тема за 06.11 Передача винт – гайка. Ременные передачи. Цепные передачи.
Передача винт - гайка представляет собой кинематическую винтовую пару, которую используют для преобразования вращательного движения в поступательное (с большой плавностью и точностью хода) в различных областях машиностроения, в приборостроении. Винтовые механизмы часто применяют в качестве подъемных (домкраты и др.) и нагружающих устройств (прессы и др.), так как с их помощью можно просто получать большие усилия (500— 1000 кН) при малых перемещениях.
Рисунок 1 - Распространенные типы механизмов
В зависимости от характера движения винта и гайки различают ряд механизмов. Простейшие из них показаны на рисунке1, а — в.
Винтовой механизм на рисунке 1-а, представляет собой двухзвенный механизм (стойка - неподвижная гайка 1 и подвижное звено — винт 2) с винтовым движением подвижного звена, который используют на практике для создания силы.
В механизмах на рисунке 1- б и в оба звена, образующих винтовую пару, подвижны. При этом в первом из них вращение гайки приводит к поступательному перемещению винта, а во втором — вращение винта вызывает поступательное перемещение гайки.
Эти две схемы винтовых механизмов применяют наиболее часто в приводах, так как передача вращательного движения на винт или гайку от двигателя не вызывает затруднений.
На практике используют механизмы с резьбой различных профилей. В силовых механизмах большое распространение получила трапецеидальная резьба (ГОСТ 9484 -73), а в механизмах приборов — метрическая резьба (ГОСТ 8724 - 81).
Преимущества механизмов — простота конструкций, плавность и точность хода, большое передаточное отношение, а также возможность самоторможения.
Основной недостаток передачи — низкий КПД.
Ремённая передача — это передача механической энергии при помощи гибкого элемента — приводного ремня, за счёт сил трения или сил зацепления (зубчатые ремни). Может иметь как постоянное, так и переменное передаточное число (вариатор), валы которого могут быть с параллельными, пересекающимися и со скрещивающимися осями.
Состоит из ведущего и ведомого шкивов и ремня (одного или нескольких).
Достоинства
- плавность работы;
- бесшумность;
- компенсация неточности установки шкивов редуктора, особенно по углу скрещивания между валами, вплоть до применения передачи между перемещаемыми валами;
- компенсация перегрузок (за счёт проскальзывания);
- сглаживание пульсаций как от двигателя (особенно ДВС), так и от нагрузки, поэтому упругая муфта в приводе может быть необязательна;
- отсутствие необходимости в смазке;
- низкая стоимость деталей (ремня и шкивов);
- лёгкий монтаж;
- возможность использования в качестве муфты сцепления (например, на мотоблоках)
(для ремней) возможность получения регулируемого передаточного отношения (вариатор)
- достоинства в сравнении с цепной передачей:
- возможность работы на высоких окружных скоростях;
- при обрыве ремня прочие элементы привода не повреждаются, и шкивы вращаются свободно (а при обрыве цепи она часто складывается, повреждая кожух и блокируя приводной вал)
- достоинства в сравнении с зубчатой передачей:
- возможность передачи движения между валами, находящимися на значительном расстоянии друг от друга;
Недостатки
- большие размеры (для одинаковых условий нагружения диаметры шкивов должны быть почти в 5 раз больше, чем диаметры зубчатых колёс);
- малая несущая способность;
- малый срок службы (в пределах 1000—5000 часов);
- скольжение (не относится к зубчатым ремням), из-за чего непостоянство передаточного числа;
- повышенная нагрузка на валы и их опоры, что связано с необходимостью достаточно высокого предварительного натяжения ремня;
- наличие дополнительных элементов (всегда — для натяжения ремня и иногда — для гашения колебаний длинной ветви и удержания ремня на шкивах)
Зубчатые ремни включают в себя достоинства как ремённых передач (бесшумность, простота конструкции и обслуживания), так и цепных передач (постоянство передаточного отношения, большая нагрузочная способность по сравнению с «обычными» ременными передачами).
Цепная передача
Устройство и принцип работы
Устройство цепной передачи очень похоже на конструкцию зубчатого привода. Но зубья ведущей и ведомой шестеренок не входят в непосредственное зацепление, а крутящий момент передается с одной на другую с помощью закольцованной непрерывной цепи, чьи отверстия надеваются поочередно на зубья вращающихся колес.
Цепная передача способна передавать вращение на параллельный ведущему вал, отстоящий от него до 7 метров. Она обладает рядом достоинств и недостатков по сравнению со своим прообразом.
Среди разнообразных приводов цепной считают относящимся к передачам с гибкой связью. Зацепление в ней осуществляется с помощью натяжения сочлененных звеньев бесконечной цепи. Она же передает и мощность от ведущего вала к ведомому. Из общих сведений о цепных передачах следует упомянуть следующее:
- КПД цепной передачи доходит до 90-98 %;
- передаточное число цепной передачи достигает 1:6;
- мощность на валу ограничена 120 кВт.
Достоинства
Относительно зубчатой можно сформулировать следующие достоинства цепной передачи:
- способность передавать крутящий момент да расстояние до 7 метров;
- частично гасить усилия, вызываемые изменением режима вращения.
По сравнению ременными передачами выделяют такие достоинства цепных, как:
- компактность;
- больший передаваемый момент при равных габаритах;
- стабильность передаточного числа, отсутствие пробуксовок.
Общим преимуществом цепных приводов считается их отказоустойчивость при частых разгонах и остановках
Недостатки
К недостаткам цепных передач относятся следующие:
- высокая шумность, обуславливаемая постоянными соударениями деталей привода;
- скорый износ шарнирных сочленений, потребность в постоянной смазке и закрытом картере;
- растяжение по мере износа шарнирных сочленений;
- менее плавная передача вращения, чем у зубчатых приводов.
Задание: