Изображения и обозначение передач и их составных частей. (Лекция 5)

1. Лекция 5

Изображения и обозначение
передач и их составных
частей.

2. Зубча́тая переда́ча

Зубчаатая передаача
• это механизм или часть механизма
механической передачи, в состав которого
входят зубчатые колёса.
Назначение:
• передача вращательного движения между
валами, которые могут иметь параллельные,
пересекающиеся и скрещивающиеся оси.
• преобразование вращательного движения в
поступательное и наоборот.

3. Передача усилия

Усилие от одного элемента к
другому передаётся с
помощью зубьев.
Зубчатое колесо передачи с
меньшим числом зубьев
называется шестернёй,
второе колесо с большим
числом зубьев называется
колесом.
Пара зубчатых колёс —
передача. В этом случае
ведущее зубчатое колесо
называется шестернёй, а
ведомое — колесом.

4. Примеры зубчатых передач

Шестерня
колесо

5.

6.

7. Примеры цепных передач

8.

9.

10. Пример изображения колеса

35
7
20
Пример изображения колеса

11. Классификация

По форме профиля зубьев:
эвольвентные;
круговые (
передача Новикова);
циклоидальные.
По типу зубьев:
прямозубые;
косозубые;
шевронные;
криволинейные;
с магнитным
взаимодействием.
Движение точки соприкосновения
зубьев с эвольвентным профилем

12. По взаимному расположению осей валов:

с параллельными осями
(цилиндрические передачи с
прямыми, косыми и
шевронными зубьями);
с пересекающимися
осями —
конические передачи;
с перекрещивающимися
осями.
По форме начальных
поверхностей:
цилиндрические;
конические;
глобоидные;

13.

По окружной скорости колёс:
• тихоходные;
• среднескоростные;
• быстроходные.
6 По степени защищенности:
• открытые;
• закрытые.
7. По относительному вращению колёс и
расположению зубьев:
• внутреннее зацепление (вращение колёс в
одном направлении);
• внешнее зацепление (вращение колёс в
противоположном направлении).

14. Реечная передача 

Реечная передача
• Это один из видов
цилиндрической
зубчатой передачи,
радиус делительной
окружности рейки равен
бесконечности.
применяется для
преобразования
вращательного
движения в
поступательное и
наоборот.

15.

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.
• Прямозубые цилиндрические передачи легко
изготавливать, но при их работе возникает
высокий шум, они создают вибрацию и из-за
этого быстрее изнашиваются.

16.

• Косозубчатые цилиндрические передачи
обладают хорошей плавностью работы,
низким уровнем шума и хорошими
эксплуатационными характеристиками.
Существенный недостаток - возникают
осевые силы, из-за которых приходится
делать более жёсткую конструкцию корпуса
редуктора.
• Шевронные цилиндрические передачи
обладают крайне высокой плавностью
работы. Шестерни этих передач
представляют собой сдвоенные косозубые
шестерни, но они имеют больший угол
зубьев, чем косозубые. Стоимость
изготовления шевронных зубчатых колес
высокая, они требуют специализированных
станков и высокой квалификации рабочих.

17. Коническая передача

• 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.

18. Конструкция

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.
Входной и выходной валы
передачи скрещиваются, обычно
(но не всегда) под прямым углом.

19. Общие сведения, устройство передачи, материалы, область применения, достоинства и недостатки

• Червячная передача,
приведённая на рис. —
механизм для передачи
вращения между
валами посредством
винта (червяка 1) и
сопряженного с ним
червячного колеса 2.
• Рис. 1. Червячные
передачи: 1 — червяк;
2— червячное колесо

20. Примеры червячной передачи

Рис. Червячные передачи: а, в - цилиндрические, б – глобоидная.
1 - червяк; 2 - червячное колесо

21.

Геометрические параметры червяка и червячного колеса
некоррегированной червячной передачи
Наименование
параметра
Высота витка
формула
h1 2,2m
высота зуба
червячного колеса
h2 2,2m
высота головки
винта
ha1 m
высота головки зуба
ha 2 m
высота ножки витка
h f 1 1,2m
высота ножки зуба
колеса
h f 2 1,2m
расчетная толщина
витка
радиальный зазор
p 0,5 m
c 0,2m

22. Диаметры вершин и впадин

Наименование параметра
Диаметр вершин витков червяка
Диаметр вершин зубьев червячного
колеса
Диаметр впадин червяка
Диаметр впадин червячного колеса
Межосевое расстояние
Условный угол обхвата червяка
венцом 25 (см. рис.) определяется
точками пересечения дуги окружности
диаметром высота ножки зуба колеса
формула
d a1 d1 2ha1
d a 2 d 2 2ha 2
d f 1 d1 2h f 1
d f 2 d 2 2h f 2
a (d1 d 2 ) / 2 0,5(q z2 )m
d a1 0,5m
sin b /(d a1 0,5m).

23.

Формулы для расчета конструктивных
элементов червячной передачи
Число заходов
червяка
z1
Длина
нарезанной
части червяка b1
Ширина венца
колеса
b2
Наружный
диаметр
колеса
d aM 2
1
b1 (11 0,06 z2 )m
b2 0,75d a1
d aM 2 d a 2 2m
2
d aM 2 d a 2 1,5m
4
b1 (12,5 0,09 z2 )m
b2 0,67 d a1
d aM 2 d a 2 m

24. Формулы для расчета конструктивных элементов червячной передачи

Червячная самотормозящая передача в механизме управления воротами

25.

Винтовая передача скольжения

26.

Функционирование
• Передача предназначена для существенного
увеличения крутящего момента и, соответственно,
уменьшения угловой скорости.
• Ведущим звеном является червяк. Червячная
передача без смазки и вибрации обладает эффектом
самоторможения и является необратимой: если
приложить момент к ведомому звену (червячному
колесу), из-за сил трения передача работать не
будет.
• Передаточные отношения i червячной передачи
закладываются в пределах от 8 до 100, а в
некоторых приложениях — до 1000.

27. Функционирование

Достоинства и недостатки
Достоинства:
Плавность работы
Бесшумность
Большое передаточное отношение в одной паре
Самоторможение
Повышенная кинематическая точность
Недостатки:
Сравнительно низкий КПД (целесообразно применять при мощностях
не более 100 кВт)
Большие потери на трение (тепловыделение)
Повышенный износ и склонность к заеданию
Повышенные требования к точности сборки, необходимость
регулировки
Необходимость специальных мер по интенсификации теплоотвода
Указанные недостатки обусловлены связанной с геометрией передачи
невозможностью получения жидкостного трения

28. Достоинства и недостатки

Червяки различают по
следующим признакам:
по форме поверхности, на
которой образуется резьба
– прямой — (контакт по точке,
ненагруженные передачи)
– вогнутый — «охватывающий»
червяк (контакт по линии)
– роликовый — зубы
вырожденного сектора заменены
на винтовой ролик
– Цилиндрические
– Глобоидные
по направлению линии витка
– правые
– Левые
по числу заходов резьбы
– однозаходные
– Многозаходные
по форме винтовой поверхности
резьбы
– с архимедовым профилем
– с конволютным профилем
– с эвольвентным профилем
Зубчатые колёса различают по
следующим признакам:
по профилю зуба
по типу зубчатого колеса
– полное колесо (полный оборот,
непрерывное вращение)
– зубчатый сектор (поворот
сектора от одного крайнего
положения до другого)
– вырожденный сектор (в паре с
глобоидным червяком —
рабочая длина сектора меньше
рабочей длины червяка)

29.

Применение
Червячный редуктор
• Червячная передача главным образом применяется в
червячных редукторах.
• Достаточно часто червячные передачи используются в
системах регулировки и управления —
самоторможение обеспечивает фиксацию положения,
а большое передаточное отношение позволяет
достичь высокой точности регулирования (управления)
и(или) использовать низкомоментные двигатели.
• Благодаря этим же характеристикам червячные
передачи и червячные редукторы широко применяются
в подъёмно-транспортных машинах и механизмах
(например, лебёдках)

30. Применение

Гипоидная передача
• 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, локомотивах, а
также в качестве привода в станках и прочих
индустриальных машинах для обеспечения высокой
точности при большом передаточном числе.

31. Гипоидная передача

Примеры гипоидных передач
Гипоидная передача:
1—ведомая шестерня,
2—ведущая шестерня
Мост с гипоидной передачей
и дифференциалом

32. Примеры гипоидных передач

Коническо-цилиндрический редуктор
Коническо-цилиндрический
редуктор — это механический
редуктор, который содержит в
себе одну коническую и
цилиндрические передачи.
Такой редуктор необходим в
случае если оси валов подвода
и отбора мощности
пересекаются.
Редуктор может быть
горизонтальным и
вертикальным, в зависимости от
необходимости. Конические
колеса (в первой ступени)
выполняются преимущественно
с криволинейным профилем
зуба, так как первая ступень
испытывает наибольшие
угловые и линейные скорости
(до 60000 об\мин), то плавность
работы колесами с прямым
зубом не может быть
достигнута.

33. Коническо-цилиндрический редуктор

Схема коническо-цилиндрического
редуктора

34.

Пример
использования
зубчатых
передач

35.

Подвижные разъёмные
соединения
• Pазъемными называются соединения,
котоpые pазбиpаются без наpушения
целостности деталей сpедств
соединения.
• Cоединения подpазделяются на:
• неподвижные
• подвижные.

36. Подвижные разъёмные соединения

37.

Цилиндрическое шлицевое
соединение

38. Цилиндрическое шлицевое соединение

Шпоночные соединения
• Благодаpя пpостоте и надежности шпоночные
соединения шиpоко пpименяются в
машиностpоении.
• Шпоночные соединения, как правило, состоят
из вала, втулки (зубчатое колесо, муфта,
шкив и т. п.) и шпонки.
• Hа валу фpезеpуют паз под шпонку , такой
же паз делают в отвеpстии насаживаемой на
вал детали. Шпонка одновpеменно входит в
эти оба паза и соединяет вал с деталью,
напpимеp, с зубчатым колесом, обеспечивая
пеpедачу кpутящего момента.

39. Шпоночные соединения

Шпонки призматические
Исполнение 1
Исполнение 2
Исполнение 3
Пример нанесения размеров
в шпоночном соединении

40.

Шпонки сегментные
Исполнение 1
Вид соединения сегментной
шпонкой
Исполнение 2
Пример нанесения размеров
в шпоночном соединении

41. Шпонки сегментные

Шпоночное соединение

42. Шпоночное соединение

Применение шпонок
• Пpименяют pазличные типы шпонок:
пpизматические, сегментные и клиновые.
Hаиболее шиpоко пpименяют пpизматические
шпонки, котоpые выполняют в тpех
исполнениях. Сегментные шпонки бывают
двух исполнений. Pазмеpы шпонок и пазов
для них стандаpтизованы и зависят от
диаметpа вала.

43. Применение шпонок

Исполнение 1
Исполнение 2
Исполнение 3

44.

Нанесение размеров
• На рабочем чертеже должен
проставляться один размер для
вала t1 (предпочтительный вариант)
или d-t1 и для втулки d+t2
• Размеры, мм
• Диаметр вала d.
• Сечение шпонки bхh.

45. Нанесение размеров

Пример обозначения призматической
шпонки
• Пpимеp условного обозначения
пpизматической шпонки исполнения 1 с
pазмеpами b = 10 мм, h = 8 мм, l = 50
мм:
• Шпонка 10 х 8 х 50 ГОСТ 23360-80.
Второе исполнение
• Шпонка 2 - 10 х 8 х 50 ГОСТ 23360-80

46. Пример обозначения призматической шпонки

47.

A
A