Передачи

Общая классификация деталей машин.

1.5.1. Передачи – механизмы, предназначенные для передачи энергии с одного вала на другой, как правило, с увеличением или уменьшением их угловых скоростей и соответствующим изменением крутящих моментов.

1.5.2. Детали, обслуживающие вращение (детали передач).

1.5.3. Соединения, т.к. изготовление машин вызывает необходимость соединения различных деталей между собой.

Машина состоит из двигателя, передачи, исполнительного механизма и системы управления.

Двигатели, исполнительные механизмы и элементы управления имеют много специфического и изучаются в специальных курсах. Наиболее общей частью всех машин является передача. Она служит для передачи движения от двигателя к исполнительному механизму, изменения скорости, направления и характер движения, изменения и распределения крутящего момента и др. функций.

В современном машиностроении применяются механические, гидравлические, электрические и пневматические передачи. В курсе «Детали машин и основы конструирования» рассматриваются механические передачи, которые имеют наибольшее распространение. Они широко применяются как отдельно, так и в составе гидромеханических, электромеханических и других сложных передач.

В свою очередь механические передачи разделяются на:

1. Передачи зацеплением.

2. Передачи трением.

Передачи могут быть с постоянным передаточным числом (редукторы, ускорители) и с переменным передаточным числом (коробки перемены передач и др.).

Редукторы более распространены, чем ускорители.

Коробки передач могут быть со ступенчатым и бесступенчатым регулированием передаточного числа (автоматические).

Исходные параметры, характеризующие кинематику и динамику передачи: N_д, n_д, u, η.

Другие интересующие конструктора параметры являются производными:

Рис. 1. где .

1.6.1. Основные направления развития механических передач.

Основные направления развития механических передач таковы:

— повышение и расширение диапазона передаваемой мощности и скорости;

— повышение надежности и долговечности;

— повышение КПД, снижение массы и габаритов;

— расширение автоматизации работы и управления.

1.6.2. Зубчатые передачи. Основные достоинства.

Основные достоинства зубчатых передач следующие:

— высокая нагрузочная способность;

— надежность и высокий КПД;

— постоянство передаточного числа и широкий диапазон его изменения;

— возможность передавать большие мощности и иметь большую частоту вращения;

— компактность, малые нагрузки на валы и опоры.

1.6.3. Недостатки зубчатых передач.

К недостаткам зубчатых передач относят:

— потребность в высокой точности изготовления и монтажа для снижения вибраций, шума при больших скоростях вращения;

— большие габариты при больших потребных межосевых расстояниях.

1.6.4. Пути совершенствования зубчатых передач.

Пути совершенствования зубчатых передач, в основном, таковы:

— оптимизация схемы передачи /тип, много поточность и др.;

— высокопроизводительные методы изготовления (накатка, протяжка и др.);

— термохимическое и механическое упрочнение;

— точность доводочных операций;

— новые материалы и новые виды зацеплений;

— точность расчетов и др.

1.6.5. Классификация зубчатых передач.

Зубчатые передачи классифицируют следующим образом:

1. По взаимному расположению осей валов: цилиндрические, конические, гипоидные, винтовые. Наиболее распространены цилиндрические как более простые и надежные. Конические, гипоидные и винтовые применяют для передачи вращения между перекрещивающимися или пересекающимися валами.

2. По форме зубьев: с прямыми, косыми, шевронными и криволинейными зубьями. Прямые зубья вытесняются косыми, шевронными и криволинейными как более перспективными.

3. По перемещению осей валов в пространстве: непланетарные, (простые) и планетарные. Применение планетарных передач расширяется.

4. Наибольшее распространение имеет эвольвентное зацепление благодаря простоте нарезания, возможности смещения по профилю, малой чувствительности к некоторому изменению межосевого расстояния.

5. Различают передачи также по точности изготовления, скорости, числу ступеней, материалу, наличию корпуса и др. особенностям.

1.6.6. Нормы точности изготовления зубчатых колес.

Точность зубчатых передач регламентируется по ГОСТ 1643-81 для цилиндрических зубчатых передач и ГОСТ 1758-81 для конических зубчатых передач. (таблица 1)

Шероховатость рабочих поверхностей: зубьев шестерен с модулем до 5 мм – не ниже 7-го класса, зубьев колес – не ниже 6-го класса. При большем модуле – на один класс ниже.

Степень точности выбирается в зависимости от назначения и условий работы передач. Основной критерий – окружная скорость. Для общепромышленных передач с прирабатывающимися колесами (H ≤ 350 НВ) степени точности выбираются по табл. 2

Прямозубые передачи можно применять при V < 2 м/с, а так же тогда, когда осевая сила совершенно недопустима. Нужно учитывать, что в равных условиях косозубые передачи передают нагрузку в 1,35 раза большую, чем прямозубые.

Таблица 1 Степень точности изготовления зубчатых колес.

Вид передачи	Вид зубьев	Степень точности (ГОСТ 1643-81)
Окружные скорости, м/с
Цилиндрические	прямые	£ 15	£ 10	£ 5	£ 3
непрямые	£ 30	£ 20	£ 10	£ 5
Конические	прямы	£ 10	£ 5	£ 3	£ 2
непрямые	£ 20	£ 15	£ 8	£ 4
Применение в передачах различных машин	Станки металлорежущие
Автомобили легковые
	Редукторы общего назначения
	Автомобили грузовые
Тракторы
Крановые механизмы
	Сельскохозяйственные машины

Примечание. Зубчатые передачи редукторов должны изготовляться не ниже степени точности 8 – 7 – 7 – В (ГОСТ 1643 81)

Таблица 2. Значения степени точности

Передачи	Окружная скорость, [м/с]
< 5	5…8	8…12,5	12,5…20
Степень точности
Цилиндрические прямозубые
Цилиндрические косозубые
Конические прямозубые				-

Каждая степень точности характеризуется тремя нормами:

а) норма кинематической точности;

б) норма плавности работы;

в) норма контакта.

Норму кинематической точности можно принимать по таблице 2, на одну степень грубее. Например, при степени точности 7, норму кинематической точности можно принять 7 или 8.

Норма плавности работы определяет виброакустические характеристики передачи; её надо выбирать не ниже табличной. В редукторах - не грубее 8-й степени.

Пятно контакта определяет несущую способность передачи. Норму контакта принимают по таблице 2 или на одну степень выше. Например, при степени точности 8. норму контакта можно взять 8 или 7. В редукторах норму контакта - не грубее 8-й степени.

В передачах с твердостью шестерни и колеса > НВ 350, с окружной скоростью до 12,5 м/с следует принимать степень точности не ниже 9 – 8 – 7 – В, а со скоростью от 12,5 до 20 м/с - не ниже 8 – 7 – 7 – В.

Независимо от степени точности стандартизирован вид сопряжения колес в порядке увеличения бокового зазора: H, E, D, С, B, A.

В сопряжениях Н – минимальный боковой зазор равен нулю. В передачах рекомендуют сопряжение В.

Примеры обозначения:

а) 9 – 8 – 7 – В ГОСТ 1643-81, где 9 – норма кинематической точности, 8 – норма плавности, 7 – норма контакта, В – вид сопряжения.

б) 8 – В ГОСТ 1643-81, если по всем трём нормам назначена одна степень точности.

Дата добавления: 2013-12-13