Вращательное движение наиболее распространено в технике. Поэтому для передачи от машин — двигателей к исполнительным механизмам применяют механические передачи главным образом вращательного движения.
Механические передачи классифицируют по принципу действия (передачи трением и зацеплением).и взаимному расположению звеньев (передачи непосредственного контакта и передачи гибкой связью). Независимо от типа передачи общим для всех является наличие ведущих и ведомых звеньев, единство кинематических и силовых соотношений. Следует уяснить основные параметры, характеризующие любую передачу. Определение основных размеров цилиндрических фрикционных передач производится по межосевому расстоянию: из условия контактной усталости — для металлических катков и из расчета по удельной нагрузке — для неметаллических катков.
Необходимо усвоить классификацию зубчатых передач по расположению геометрических осей в пространстве и на поверхности колес, по окружной скорости и по конструктивным признакам (закрытые и открытые передачи).
Расчет закрытых зубчатых передач на контактную усталость ведется по нормальным контактным напряжениям. Контактная усталость зубьев определяется межосевым расстоянием или диаметрами колес. При расчете на изгиб обратите внимание на коэффициент формы зуба, его зависимость от числа зубьев и в связи с этим на различную прочность зубьев шестерни и колеса.
При изучении косозубых и шевронных цилиндрических передач сопоставьте расчеты на прочность с расчетами прямозубых цилиндрических передач и выявите особенности соответствующего расчета.
Обратите внимание на конструкцию червяков и червячных колес. Размеры червячного колеса определяются в среднем сечении. Необходимо усвоить методику выбора числа витков червяка и числа зубьев колеса, связав их с передаточным числом червячной передачи. С увеличением числа витков червяка одновременно увеличивается и износ рабочих элементов передачи, поэтому не рекомендуется применять червяки с числом витков более четырех. Расчет червячных передач имеет много общего с расчетом зубчатых передач, но расчет червячной передачи на контактную прочность — это и косвенный расчет на предотвращение заедания.
В процессе изучения ременной передачи следует усвоить сравнительные характеристики различных типов передач и области их применения, а также конструкцию ремней и ознакомиться со стандартами на ремни. Рассматривая методику расчета ременной передачи по тяговой способности, обратите внимание на то, что прочность ремня не является достаточным условием, определяющим работоспособность передачи. Для обеспечения достаточной долговечности ремня необходимо правильно выбирать отношение его толщины к диаметру малого шкива, а также такое расстояние, при котором число пробегов ремня в секунду не выше допустимого.
При изучении цепных передач необходимо понять и усвоить достоинства и недостатки цепных передач, область их применения, ознакомиться с классификацией приводных цепей, рассмотреть их конструкции, выяснить преимущества и недостатки различных типов цепей. Необходимо обратить внимание на выбор основных параметров цепных передач, на их кинематику и силовые зависимости с учетом динамических нагрузок в приводных цепях.
В связи с тем, что износ элементов передачи отрицательно сказывается на ее работе, основным видом расчета цепных передач является расчет на давление в шарнирных цепях.
Вопросы для самоконтроля
1. Чем вызвана необходимость механических передач?
2. По каким признакам классифицируют механические передачи?
3. Какими основными параметрами характеризуются передачи?
4. Что называется передаточным отношением?
5. В каких случаях целесообразно применять фрикционные передачи?
6. Какими достоинствами и недостатками обладают фрикционные передачи?
7. Какие устройства называются вариаторами?
8. Каковы достоинства и недостатки зубчатых передач?
9. Как классифицируются зубчатые передачи?
10. Какие передачи называют открытыми и какие закрытыми?
11. Какие основные требования предъявляются к профилям зубьев?
12. Почему преимущественно применяется эвольвентное зацепление?
13. В чем заключаются преимущества и недостатки косозубых передач по сравнению с прямозубыми?
14. В каких случаях применяют конические зубчатые передачи? Каковы недостатки передачи коническими зубчатыми колесами?
15. Назовите достоинства и недостатки червячных передач по сравнению с зубчатыми. В каких случаях применяется червячная передача?
16. Какими достоинствами и недостатками обладают ременные передачи по сравнению с другими видами передач?
17. Укажите достоинства и недостатки цепных передач и области их применения.
В результате изучения темы студент должен:
иметь представление о назначении механизмов передач, их классификацию, устройство, принцип работы и область применения;
знать сущность кинематического и геометрического расчета передач.
