Основы технической механики. Механические передачи

1.

Основы технической механики
Презентация на тему:
« Механические передачи »
Подготовил: Заживнов Виктор
Канаш 2013г.

2.

Основы технической механики
Механическая передача — механизм, служащий для передачи и
преобразования механической энергии от энергетической машины до
исполнительного механизма (органа) одного или более, как правило с
изменением характера движения (изменения направления, сил, моментов и
скоростей). Как правило, используется передача вращательного движения

3.

Основы технической механики
Классификация механических передач
Передачи зацепления:
Цилиндрические зубчатые передачи - отличаются надёжностью и имеют высокий ресурс
эксплуатации. Обычно применяются при особо сложных режимах работы, для передачи и
преобразовывания больших мощностей. Цилиндрические передачи бывают прямозубыми,
косозубыми и шевронными.
Конические зубчатые передачи в отличие от цилиндрических имеют пересекающиеся оси
входных и выходных валов. Применяются если необходимо изменить направление кинетической
передачи.
червячные - представляют собой механическую передачу от винта, называемого червяком на
зубчатое колесо, называемое червячным колесом. Отличаются высоким передаточным
отношением, относительно низким КПД. Червяки бывают однозаходные и многозаходные.
Передаточное отношение червячного редуктора определяется как отношение количества зубьев на
червячном колесе к количеству заходов на червяке.
гипоидные (спироидные);
цепные;
зубчатыми ремнями;
винтовые.
Волновая передача - сравнительно нова, отличается крайне высоким передаточным отношением.
Имеет относительно малый вес и высокую износостойкость.

4.

Основы технической механики
Цилиндрические зубчатые передачи
Цилиндрическая зубчатая передача может быть составлена из колес с прямыми и косыми зубьями.
Передачи с косозубыми колесами имеют определенные достоинства, которые следует учитывать при
проектировании:
1) они имеют высокий коэффициент перекрытия, который определяется рабочей шириной зубчатых
колес и может быть практически доведен до 10 и более;
2) их можно выполнить при небольшом числе зубьев колес (практически малое колесо может иметь
число зубьев три, теоретически оно может быть доведено до одного). Отрицательным свойством
косозубой передачи является наличие осевых сил, что усложняет конструкцию передачи.

5.

Основы технической механики
Конические зубчатые передачи
Конические зубчатые колёса применяют в передачах, оси валов которых пересекаются под некоторым
межосевым углом.
Применяют во всех отраслях машиностроения, где по условиям компоновки машины необходимо
передать движение между пересекающимися осями валов. Конические передачи сложнее
цилиндрических, требуют периодической регулировки. Для нарезания зубчатых конических колес
необходим специальный инструмент. В сравнении с цилиндрическими конические передачи имеют
большую массу и габарит, сложнее в монтаже. Кроме того, одно из конических колёс, как правило
шестерня, располагается консольно. При этом, вследствие повышенной деформации консольного
вала, увеличиваются неравномерность распределения нагрузки по ширине зубчатого венца и шум.

6.

Основы технической механики
Червячные зубчатые передачи
Червя́чная переда́ча (зубчато-винтовая передача) — механическая передача, осуществляющаяся
зацеплением червяка и сопряжённого с ним червячного колеса. Передача предназначена для
существенного увеличения крутящего момента и, соответственно, уменьшения угловой скорости.
Ведущим звеном является червяк.
Червяк представляет собой винт со специальной резьбой, в случае эвольвентного профиля колеса
форма профиля резьбы близка к трапецеидальной. На практике применяются однозаходные,
двухзаходные и четырёхзаходные червяки.
Червячное колесо представляет собой зубчатое колесо. В технологических целях червячное колесо, как
правило, изготовляют составленным из двух материалов: венец — из дорогого антифрикционного
материала (например, из бронзы), а сердечник — из более дешёвых и прочных сталей или чугунов.

7.

Основы технической механики
Гипоидные зубчатые передачи
Гипоидная передача (гиперболоидная) — вид винтовой зубчатой передачи, осуществляемой
коническими колёсами (с косыми или криволинейными зубьями) со скрещивающимися осями (обычно
90°). Гипоидная передача имеет смещение по оси между большим и малым зубчатыми колесами.
Данный тип передачи характеризуется повышенной нагрузочной способностью, плавностью хода и
бесшумностью работы.
Часто используется как главная передача в приводах ведущих колёс автомобилей,
сельскохозяйственной техники, а также в качестве привода в станках и прочих индустриальных
машинах для обеспечения высокой точности при большом передаточном числе.

8.

Основы технической механики
Цепные передачи
Цепная передача — это передача механической энергии при помощи гибкого элемента — цепи, за
счёт сил зацепления. Может иметь как постоянное, так и переменное передаточное число (напр.,
цепной вариатор).
Состоит из ведущей и ведомой звездочки и цепи. Цепь состоит из подвижных звеньев. В замкнутое
кольцо для передачи непрерывного вращательного движения концы цепи соединяются с помощью
специального разборного звена. Обычно число зубьев на звёздочках и число звеньев цепи стремятся
делать взаимно простыми, что обеспечивает равномерность износа: каждый зуб звёздочки будет
поочерёдно работать со всеми звеньями цепи.

9.

Основы технической механики
Ременные передачи
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).

10.

Основы технической механики
Винтовые передачи
Винтовая передача — механическая передача, преобразующая вращательное
поступательное, или наоборот. В общем случае она состоит из винта и гайки.
движение
в
Применение:
• приводы исполнительных органов (например: металлорежущие станки, кузнечно-прессовое
оборудование);
• регулировочные винты и болты в машинах и механизмах (например, регулируемые по высоте опоры
мебели и оборудования (выкручивающиеся ножки));
• инструменты (слесарные тисы, струбцины, съёмники, штопоры, винтовые домкраты);
• детские игрушки: для запуска юлы и летающего винта;

11.

Основы технической механики
Волновые передачи
Волнова́я передача — механическая передача, передающая движение за счет циклического
возбуждения волн деформации в гибком элементе. Передача движения может производиться
посредством зубьев, винтового принципа, а также фрикционного контакта. Изобретена в 1959 году
американским инженером У. Массером.
Состоит из жесткого неподвижного элемента — зубчатого колеса с внутренними зубьями,
неподвижного относительно корпуса передачи; гибкого элемента — тонкостенного упругого зубчатого
колеса с наружными зубьями, соединенного с выходным валом; генератора волн — кулачка,
эксцентрика или другого механизма, растягивающего гибкий элемент до образования в двух (или
более) точках пар зацепления с неподвижным элементом.

12.

Основы технической механики
Как это работает

13. Роль механических передач

РОЛЬ МЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ
Роль передач в основном состоит в понижении или повышении частоты вращения двигателя или иного
источника вращательного движения с соответствующим повышением или понижением вращающего момента.
Для чего это делается? Ведь существуют двигатели как быстроходные, так и тихоходные, и, в принципе, они
могли бы непосредственно приводить в движение рабочий орган. Существуют и используются тепловые
двигатели и электрические, валы которых способны вращаться с частотами вращения от десятков до десятков
тысяч оборотов в минуту (от единиц до тысяч радиан в секунду). Эти частоты вращения могли бы удовлетворить
практически любой рабочий орган — от тяговой звездочки конвейера до шлифовального круга. Но тихоходные
двигатели из-за огромного вращающего момента очень велики и тяжелы, а быстроходные — обычно
уникальны или неэкономичны. А наиболее употребительные и дешевые электродвигатели — асинхронные —
обеспечивают вращение с частотами 1000... 3000 (в ряде стран 1200... 3600) мин -1, меньшие частоты уже
малоэффективны.
Почти так же обстоит дело и с наиболее распространенными автотракторными двигателями внутреннего
сгорания, частота вращения которых обычно находится в пределах от 1500 до 6000 мин-1. Большинство же
рабочих органов машин требует более низких частот вращения, что вызывает необходимость понижающих
передач (редукторов). Реже встречается необходимость повышать частоту вращения двигателей. Наиболее
впечатляющий пример — это привод для ветроэлектростанций, которых в мире насчитывается уже
десятки тысяч.
Кроме простого преобразования частоты вращения и вращающего момента двигателя в какое-то конкретное
число раз передачи могут:
регулировать ступенчато или бесступенчато частоту вращения рабочего органа машин;
реверсировать движение, т. е. обеспечивать прямой и обратный ход;
преобразовывать один вид движения в другой (например, вращательное в прямолинейное, качательное,
прерывистое и т.д.);
распределять движение между несколькими исполнительными органами машины (например, приводить в
движение несколько станков или ведущих колес автомобиля от одного двигателя).