Трансфери. Разпределение на съоръженията. Класификация на съоръженията.
Механичната трансмисия е механизъм, който преобразува кинематичните и енергийните параметри на двигателя в необходимите параметри за движение на работните органи на машините и е предназначен да координира режима на работа на двигателя с режима на работа на изпълнителните органи.
Видове механични предавки:
- зъбни колела (цилиндрични, конични);
- винт (винт, червяк, хипоид);
- с гъвкави елементи (колан, синджир);
триене (поради триене, използвано при лоши условия на работа).
Зъбната предавка е механизъм или част от механичен трансмисионен механизъм, който включва зъбни колела. В този случай силата от един елемент на друг се предава с помощта на зъби. [2]
Зъбните колела са предназначени за:
- предаване на въртеливо движение между валове, които могат да имат успоредни, пресичащи се или кръстосани оси;
Предавателното зъбно колело с по-малък брой зъби се нарича зъбно колело, второто зъбно колело с голям брой зъби се нарича колело.
Зъбните колела се класифицират според разположението на вала:
- с успоредни оси (цилиндрични с вътрешно и външно зацепване);
- с пресичащи се оси (конични);
- с напречни оси (рейка-пиньон).
Целовите зъбни колеласе предлагат с външно и вътрешно зъбно колело. В зависимост от ъгъла на наклона на зъбите се изработват цилиндрични и винтови зъбни колела. С увеличаване на ъгъла се увеличава силата на спиралните зъбни колела (поради наклона контактната площ на зъбите се увеличава и размерите на зъбното колело намаляват).
Конусните зъбни колеласе използват в случаите, когато осите на валовете се пресичат под някакъв ъгъл, най-често 90°. Конусните зъбни колела са по-сложни визработка и монтаж отколкото цилиндрични. Капацитетът на натоварване на конусната цилиндрична предавка е приблизително 85% от тази на цилиндричната предавка.
Червячни предавки се използват за предаване на движение между пресичащи се оси, ъгълът между които по правило е 90 °. Движението в червячните предавки се предава на принципа на винтова двойка.
За прехвърляне на движение между относително отдалечени валове се използват механизми, при които силата от задвижващата връзка към задвижваната връзка се предава с помощта на гъвкави връзки. Като гъвкави връзки се използват: колани, въжета, въжета с различни профили, телове, стоманени ленти, вериги с различни конструкции.
Зъбните колела с гъвкави връзки могат да осигурят постоянно и променливо предавателно отношение със стъпка или плавна промяна на стойността му.
За поддържане на постоянството на напрежениетона гъвкавите връзки в механизмите се използват устройства за опъване: ролки, пружини, противотежести и др.
Има следнитевидове предавки с гъвкави връзки:
- според метода на свързване на гъвкавата връзка с останалите:
o с директна връзка;
o с годеж;
- според взаимното разположение на валовете и посоката на тяхното въртене:
Ремъчно задвижване се състои от две шайби, монтирани на валове и ремък около тези шайби. Натоварването се прехвърля поради силите на триене, които възникват между шайбите и колана поради напрежението на последния.
В зависимост отформата на напречния разрез на коланасе разграничават зъбни колела:
- Клинов ремък (получи най-широко приложение);
Верижното предаване(фигура 5) се основава на принципа на зацепване на верига и зъбни колела. Верижното задвижване се състои от:
- верига, която покрива зъбните колела и се зацепва със зъбите им;
Обхват на приложение на верижни задвижвания:
- при значителни междуосови разстояния;
- при прехвърляне от един задвижващ вал на няколко задвижвани;
- когато предавки не са приложими и ремъчните задвижвания не са достатъчно надеждни.
Според вида на използваните веригиима:
- ръкав (леко, но силно износване);
- ролкови втулки (тежки, но с ниско износване);
- назъбена пластина (осигурява гладка работа).
Триеща се предавка е кинематична двойка, която използва сила на триене за пренос на механична енергия
Триенето между елементите може да бъде сухо, гранично, течно. Течното триене е най-предпочитано, тъй като значително увеличава издръжливостта на фрикционната предавка.
Фрикционните предавки са разделени:
- разположение на вала:
o с успоредни валове;
o с пресичащи се валове;
- според характера на контакта:
o с външен контакт;
o с вътрешен контакт;
- възможна промяна на предавателното отношение:
o регулируем (фрикционен вариатор);
- при наличие на междинни тела в трансмисията според формата на контактуващите тела:
Класификация на механичните предавки
-според принципа на предаване на движението: предаване чрез триене и предаване чрез предавка; във всяка група има трансфери чрез директен контакт и трансфери чрез гъвкава връзка; -според взаимното разположение на валовете: зъбни колела с успоредни валове (цилиндрични, зъбни колела с пресичащи се оси на валовете (конусни), зъбни колела с кръстосани валове (червячни, цилиндрични с винтов зъб, хипоидни); -съгл.естеството на предавателното отношение: с постоянно предавателно отношение и с безстепенна промяна на предавателното отношение (вариатори).
В зависимост от съотношението на параметрите на входния и изходящия вал зъбните колела се делят на:
-редуктори(понижаващи предавки) - от входящия към изходящия вал, намаляват оборотите и увеличават въртящия момент;
-мултипликатори(превключване на по-висока предавка) - от входящия вал към изходящия, увеличават скоростта и намаляват въртящия момент.
Фрикционни предавки
Триеща се предавка е механична трансмисия, използвана за прехвърляне на въртеливото движение (или за преобразуване на въртеливото движение в транслационно) между валовете с помощта на сили на триене, възникващи между ролки, цилиндри или конуси, монтирани на валове и притиснати един към друг.
Фрикционните предавки се класифицират според следните критерии:
1. С предварително записване:
- с нерегулирано предавателно отношение (фиг.9.1-9.3);
- с безстепенно (плавно) управление на предавателните числа (вариатори).
2. Според взаимното разположение на осите на валовете:
- цилиндрични или конични с успоредни оси (фиг. 9.1, 9.2);
- конична с пресичащи се оси (фиг. 9.3).
3. В зависимост от условията на работа:
- отворен (работи на сухо);
- затворен (работа в маслена баня).
4. Според принципа на действие:
5. Съществуват и предавки с постоянно или автоматично регулируемо притискане на ролките, с или без междинен (паразитен) фрикционен елемент.
Предимства на фрикционните предавки:
- простота на дизайн и поддръжка;
- плавно предаване на движение и контрол на скоросттаи безшумна работа;
- големи кинематични възможности (преобразуване на въртеливото движение в транслационно, безстепенна промяна на скоростта, възможност за заден ход в движение, включване и изключване на предавката в движение без спиране);
- Равномерност на въртене, което е удобно за устройствата;
- възможност за безстепенно регулиране на предавателното отношение и в движение, без спиране на трансмисията.
Недостатъци на фрикционните предавки:
- непостоянство на предавателното отношение поради приплъзване;
- незначителна предавана мощност (отворени предавания - до 10-20 kW; затворени предавания - до 200-300 kW);
- за отворени трансмисии, относително ниска ефективност;
- голямо и неравномерно износване на ролките при приплъзване;
- необходимостта от използване на опори за валове със специален дизайн със затягащи устройства (това прави трансмисията тромава);
- за силови отворени предавки, незначителна периферна скорост ( 7 - 10 m / s);
- големи натоварвания на валовете и лагерите от сила на затягане, което увеличава техния размер и прави трансмисията тромава. Този недостатък ограничава количеството на предаваната мощност;
- големи загуби от триене.
Приложение.
Те се използват сравнително рядко в машиностроенето, например във фрикционни преси, чукове, лебедки, сондажно оборудване и др. Тези предавания се използват главно в устройства, където се изисква плавна и тиха работа (магнетофони, плейъри, скоростомери и др.).
Гайка на трансмисионния винт
Трансмисията винт-гайка се състои от : винт и гайка в контакт с повърхностите на винта.Предавката винт-гайка е проектирана да преобразува въртеливото движение в транслационно.
Има два видавинт-гайка на зъбно колело:
- зъбни колела с триене на плъзгане или винтови двойки с триене на плъзгане;
- трансмисии с триене при търкаляне или сачмено-винтови механизми. Водещият елемент в трансмисията, като правило, е винт, задвижваният елемент е гайка. В зъбните колела с винтова гайка винтът и гайката са снабдени със спирални жлебове (резба) с полукръгъл профил, които служат като канали за сачмите.
В зависимост от предназначението на трансмисията, винтовете са:
-товар, използван за създаване на големи аксиални сили.
-движещи се, използвани за движение в захранващи механизми. За намаляване на загубите от триене се използват предимно трапецовидни многонишкови резби.
-регулиране, използва се за прецизни движения и настройки. Имат метрична резба. За да се осигури предаване без хлабина, гайките са направени двойни.
Акценти:
1. възможността за получаване на голяма печалба в сила;
2. висока точност на движение и възможност за получаване на бавно движение;
3. плавност и безшумност на работа;
4. голяма носимоспособност при малки габаритни размери;
5. простота на дизайна.
Недостатъци на плъзгащата се винтова гайка предавка:
1. голяма загуба на триене и ниска ефективност;
2. трудности при нанасяне при високи скорости.
Приложение на трансмисия винт-гайка
Най-типичните области на приложение на трансмисията винт-гайка са:
- повдигане на товари (крикове);
- натоварване в машини за изпитване;
- осъществяване на работния процес в металорежещи машини (шнекови процеси);
- управление на оперението на самолета (закрилки, насочващи и височинни рамена, механизми за освобождаване на колесника и променизамах на крилото);
- движение на работните органи на робота;
- прецизни делителни движения (в измервателни механизми и металорежещи машини).
Зъбни колела
Механизъм, в който две движещи се връзки са зъбни колела, които образуват ротационна или транслационна двойка с фиксирана връзка, се наричазъбна предавка. По-малкото от предавателните колела обикновено се нарича зъбно колело, а по-голямото се нарича колело, зъбно колело, което извършва праволинейно движение, се нарича зъбна рейка и зъбно колело.
- според взаимното разположение на осите на колелата: с успоредни оси, с пресичащи се оси с пресичащи се оси) с трансформация на движение
- според разположението на зъбите спрямо образуващата на колелата:шпора; спираловидна;шеврон; с кръгъл зъб;
- по посока на косите зъби са:десен и ляв.
- според проекта: отворени и затворени;
-по броя на стъпките:едно- и многостъпални;