Детали машин

Ременные передачи

Общие сведения о ременных передачах

Ременные передачи относятся к передачам трением (фрикционным), у которых передача мощности осуществляется за счет сил трения, возникающих между ведущим, ведомым и промежуточным звеном – упругим ремнем (гибкой связью) .
Ведущее и ведомое звено обычно называют шкивами. Этот тип передач обычно применяется для соединения валов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга.

Для нормальной работы ременной передачи необходимо предварительное натяжение ремня, которое может осуществляться за счет перемещения одного из шкивов, за счет натяжных роликов или установки двигателя (механизма) на качающейся плите.

Классификация ременных передач

Ременные передачи классифицируют по различным признакам — по форме поперечного сечения ремня, по взаимному расположению валов и ремня, по количеству и виду шкивов, по количеству охватываемых ремнем шкивов, по способу регулировки натяжения ремня (с вспомогательным роликом или с подвижными шкивами).

1. По форме поперечного сечения ремня различают следующие виды ременных передач:

• плоскоременные (поперечное сечение ремня имеет форму плоского вытянутого прямоугольника, рис. 1а) ;
• клиноременные (поперечное сечение ремня в форме трапеции, рис. 1б) ;
• поликлиноременные (ремень снаружи имеет плоскую поверхность, а внутренняя, взаимодействующая со шкивами, поверхность ремня снабжена продольными гребнями, выполненными в поперечном сечении в форме трапеции, рис. 1г) ;
• круглоременные (поперечное сечение ремня имеет круглую или овальную форму, рис. 1в) ;
• зубчатоременные (внутренняя, контактирующая со шкивами, поверхность плоского ремня снабжена поперечными выступами, входящими в процессе работы передачи в соответствующие впадины шкивов, фото ниже) .

Наибольшее применение в машиностроении имеют клиновые и поликлиновые ремни. Передачу круглым резиновым ремнем (диаметром 3…12 мм) применяют в приводах малой мощности (настольные станки, приборы, бытовые машины и т. п.) .

Разновидностью ременной передачи является зубчатоременная, в которой передача мощности осуществляется зубчатым ремнем путем зацепления зубцов ремня с выступами на шкивах. Этот тип передач является промежуточным между передачами зацеплением и передачами трением. Зубчатоременная передача не требует значительного предварительного натяжения ремня и не имеет такого недостатка, как скольжение ремня, которое присуще всем прочим ременным передачам.

Клиноременную передачу в основном применяют как открытую. Клиноременные передачи обладают большей тяговой способностью, требуют меньшего натяжения, благодаря чему меньше нагружают опоры валов, допускают меньшие углы обхвата, что позволяет применять их при больших передаточных отношениях и малому расстоянию между шкивами.

Клиновые и поликлиновые ремни выполняют бесконечными и прорезиненными. Нагрузку несет корд или сложенная в несколько слоев ткань.

Клиновые ремни выпускают трех видов: нормального сечения, узкие и широкие. Широкие ремни применяются в вариаторах.

Поликлиновые ремни – плоские ремни с высокопрочным кордом и внутренними продольными клиньями, входящими в канавки на шкивах. Они более гибкие, чем клиновые, лучше обеспечивают постоянство передаточного числа.

Плоские ремни обладают большой гибкостью, но требуют значительного предварительного натяжения ремня. Кроме того, плоский ремень не так устойчив на шкиве, как клиновый или поликлиновый.

2. По взаимному расположению валов и ремня:

• с параллельными геометрическими осями валов и ремнем, охватывающим шкивы в одном направлении – открытая передача (шкивы вращаются в одном направлении, рис. 2а) ;
• с параллельными валами и ремнем, охватывающим шкивы в противоположных направлениях – перекрестная передача (шкивы вращаются во встречных направлениях, рис. 2б) ;
• оси валов перекрещиваются под некоторым углом (чаще всего 90°, рис. 2в) – полуперекрестная передача ;
• валы передачи пересекаются, при этом изменение направления потока передаваемой мощности осуществляется посредством промежуточного шкива или ролика — угловая передача (рис. 2г) .

3. По числу и виду шкивов, применяемых в передаче: с одношкивными валами; с двушкивным валом, один из шкивов которого холостой; с валами, несущими ступенчатые шкивы для изменения передаточного числа (для ступенчатой регулировки скорости ведомого вала).

4. По количеству валов, охватываемых одним ремнем: двухвальная, трех-, четырех- и многовальная передача.

5. По наличию вспомогательных роликов: без вспомогательных роликов, с натяжными роликами (рис. 2д) ; с направляющими роликами (рис. 2г) .

Достоинства ременных передач

К достоинствам ременных передач относятся следующие их свойства:

• Простота конструкции, малая стоимость изготовления и эксплуатации.
• Возможность передачи мощности на значительное расстояние.
• Возможность работы с высокими частотами вращения.
• Плавность и малый шум в работе вследствие эластичности ремня.
• Смягчение вибрации и толчков благодаря упругости ремня.
• Предохранение механизмов от перегрузок и ударов за счет возможности ремня проскальзывать (к передачам с зубчатым ремнем это свойство не относится) .
• Электроизолирующая способность ремня используется для предохранения ведомой части машин с электроприводом от появления опасных напряжений и токов.

Недостатки ременных передач

Основные недостатки ременных передач:

• Большие габаритные размеры (в особенности при передаче значительных мощностей) .
• Малая долговечность ремня, особенно в быстроходных передачах.
• Большая нагрузка на валы и подшипники опор из-за натяжения ремня (этот недостаток менее выражен у зубчатоременных передач) .
• Необходимость применения устройств натяжения ремня, усложняющих конструкцию передачи.
• Чувствительность нагрузочной способности к загрязнению звеньев и влажности воздуха.
• Непостоянное передаточное число вследствие неизбежного упругого скольжения ремня.

Область применения ременных передач

Ременные передачи применяют в большинстве случаев для передачи движения от электродвигателя или двигателя внутреннего сгорания, когда по конструктивным соображениям межосевое расстояние должно быть достаточно большим, а передаточное число может быть не строго постоянным (конвейеры, приводы станков, дорожных и сельскохозяйственных машин и т. п.) . Передачи зубчатым ремнем можно применять и в приводах, требующих постоянного значения передаточного числа.

Мощность, передаваемая ременной передачей, обычно до 50 кВт, но может достигать 2000 кВт и даже более. Скорость ремня v = 5…50 м/сек, а в высокоскоростных передачах – до 100 м/сек и выше.

После зубчатой передачи ременная – наиболее распространенная из всех механических передач. Часто она используется в сочетании с другими типами передач.

Геометрические и кинематические соотношения ременных передач

Межосевое расстояние a ременной передачи определяет в основном конструкция привода машины. Рекомендуемые значения межосевого расстояния (см. рис. 3) :

— для плоскоременных передач:

— для клиноременных и поликлиноременных передач:

где:
d₁ , d₂ – диаметры ведущего и ведомого шкивов передачи;
h — высота сечения ремня.

Расчетная длина ремня L_р равна сумме длин прямолинейных участков и дуг обхвата шкивов:

По найденному значению из стандартного ряда принимают ближайшую большую расчетную длину ремня L_р . При соединении концов длину ремня увеличивают на 30…200 мм.

Межосевое расстояние в ременной передаче для окончательно установленной длины ремня определяют по формуле:

Угол обхвата ремнем малого шкива

Практически γ не превышает π/ 6, поэтому приближенно принимают sin γ = γ (рад) , тогда:

Для проскоременных передач рекомендуют α₁ ≥ 150°, для клиноременных и поликлиновых передач α₁ ≥ 110°.

Передаточное отношение ременной передачи:

где: ξ – коэффициент скольжения в передаче, который при нормальной работе равен ξ = 0,01…0,02.

Ременные передачи, схемы, назначение, достоинства, недостатки, классификация.

Ременная передача –это механизм, предназначенный для передачи вращательного движения посредством фрикционного взаимодействия или зубчатого зацепления замкнутой гибкой связи – ремня с жесткими звеньями – шкивами, закрепленными на входном и выходном валах механизма.

Ременная передача состоит из двух или большего числа шкивов, насаженных на валы, участвующие в передаче вращательного движе­ния, и гибкой связи, называемой ремнем, которая охватывает шкивы с целью передачи движения от ведущего шкива ведомому (или ведомым) и взаимодействует с ними посредством сил трения или зубчатого зацепления.

Ременные передачи трением – наиболее старый и простой по конструкции вид передачи. Эти передачи применяются на быстроходных ступенях привода (передача вращения от электродвигателей к последующим механизмам). В двигателях внутреннего сгорания ременные передачи применяются для привода вспомогательных агрегатов (вентилятор, насос системы водяного охлаждения, электрический генератор), а зубчатоременная передача применяется в некоторых автомобильных двигателях для привода газораспределительного механизма.

Достоинства ременных передач:

1.Простота конструкции и низкая стоимость.

2. Возможность передачи движения на достаточно большие расстояния (до 15 м).

3.Возможность работы с большими скоростями вращения шкивов.

4.Плавность и малошумность работы.

5. Смягчение крутильных вибраций и толчков за счет упругой податливости ремня.

6. Предохранение механизмов от перегрузки за счет буксования ремня при чрезмерных нагрузках.

Недостатки ременных передач:

1. Относительно большие габариты.

2. Малая долговечность ремней.

3. Большие поперечные нагрузки, передаваемые на валы и их подшипники.

4. Непостоянство передаточного числа за счет проскальзывания ремня.

5. Высокая чувствительность передачи к попаданию жидкостей (воды, топлива, масла) на поверхности трения.

Классификация ременных передач:

1. По форме поперечного сеченияремня: плоскоременные (попе­речное сечение ремня имеет форму плоского вытянутого прямоугольника, рис. 1.а); клиноременные (поперечное сечение ремня в форме трапеции рис. 1.б); поликлиноременные(ремень снаружи имеет плоскую поверхность, а внутренняя, взаимодействующая со шкивами, поверхность ремня снабжена продольными гребнями, выполненными в поперечном сечении в форме трапеции рис. 1.г); круглоременные (поперечное сечение ремня имеет форму круга рис. 1.в); зубчатоременная (внутренняя, контактирующая со шкивами, поверхность плоского ремня снабжена поперечными выступами, входящими в процессе работы передачи в соответствующие впадины шкивов).

2. По взаимному расположению валов и ремня: с параллельными геометрическими осями валов и ремнем, охватывающим шкивы в одном направлении – открытая передача (шкивы вращаются в одном направлении); с параллельными валами и ремнем, охватывающим шкивы в противоположных направлениях – перекрестная передача (шкивы вращаются во встречных направлениях); оси валов перекрещиваются под некоторым углом (чаще всего 90°) – полуперекрестнаяпередача.

3. По числу и виду шкивов, применяемых в передаче:с одношкивными валами; с двушкивным валом, один из шкивов которого холостой; с валами, несущими ступенчатые шкивы для изменения передаточного числа (для ступенчатой регулировки скорости ведомого вала).

4. По количеству валов, охватываемых одним ремнем: двухвальная, трех-, четырех- и многовальнаяпередача.

5. По наличию вспомогательных роликов:без вспомогательных роликов, с натяжными роликами; с направляющимироликами.

Ременные передачи , их классификация , особенности ременных передач

Ременные это – относятся к механическим передачам трения с гибкой связью в которых передача вращательного движения на большие расстояния с преобразованием параметров .

Классификация,

1)плоскоременные – примениние их огранично так как их эксплуатационых своиства хуже других передач

2) клиноременные –наиболее широко в машиностроение

3) поликлиновые – по конструкции подобны клиновым но более компактны по ширине и имеют единой слой для нескольких клиньов

4)круглоременные –исползуют обычно в приборах и бытовой техники

Достоинствам ремеых передач относят возможность передачи движения на большие расстояние простота конструкции и быстрходность плавность и бесшумность

Недостатки непостянство передаточного отношения –повышенная нагружнность валов и подшипников и необходимость предохранения от попадания масла

Цепные передачи, достоинства и недостатки, геометрия передаточное и недостатки

Цепные передачи –это относятся к передачам с гибкой связью в которых вращающий момент передается за счет зацепления звеньев цепи с зубьями звездочки

Достоинства:цепные передачи компактнее ременных среднее передаточное отношение постоянное , меньшнее по сравнению с ременными передачами нагружение валов

Недостатки: цепных передач можно отнести следующщее:

1.изнашивание шарниров цепи

31.подшипники скольжения ,конструкция ,области применения

Это в качества опор валов и вращающихся осей подшипники скольжения используют в тех случаях , когда применение подшипников качения затруднено или невозвможно

32.подшипиники качения , назначение , классификация ,конструкция

Подшипники качения- являются наиболее распространенным видом опор вращающихся деталей механизмов в машин .в отличие от подшипиников скольжения в них реализовано трение качения ,

Подшипиник качения состоит из слдующих деталей . наружного 1- и винутренного. 2- колец ,тел качения. 3 -и спаратора. 4- , резделяющего тела качения ,.

Классификация:

Классификация подшипников качения осуществляется на основе следующих признаков:

· По виду тел качения

· Роликовые (игольчатые, если ролики тонкие и длинные);

· По типу воспринимаемой нагрузки

· Радиальные (нагрузка вдоль оси вала не допускается).

· Радиально-упорные, упорно-радиальные. Воспринимают нагрузки как вдоль, так и поперек оси вала. Часто нагрузка вдоль оси только одного направления.

· Упорные (нагрузка поперек оси вала не допускается).

· Линейные. Обеспечивают подвижность вдоль оси, вращение вокруг оси не нормируется или невозможно. Встречаются рельсовые, телескопические или вальные линейные подшипники.

· Шариковые винтовые передачи. Обеспечивают сопряжение винт-гайка через тела качения.

· По числу рядов тел качения

· По способности компенсировать несоосность вала и втулки

Муфты , назначение , классификация

Муфты это осуществляют передачу вращающго момента от одного вала к другому

Классификация муфт

муфт классифицируют по различным признакам на группы.

1. По принципу действия:

1) постоянные муфты, осуществляющие постоянное соединение валов между собой;

2) сцепные муфты, допускающие во время работы сцепление и расцепление валов с помощью системы управления;

3) самоуправляемые муфты, автоматически разъединяющие валы при изменении заданного режима работы машины.

2.По характеру работы:

1) жесткие муфты, передающие вместе с вращающим моментом вибрации, толчки и удары;

2) упругие муфты, амортизирующие вибрации, толчки и удары при передаче вращающего момента благодаря наличию упругих элементов — различных пружин, резиновых втулок и др.

Группы (механические, гидродинамические, электромагнитные). Рассматриваются только механические муфты. Электромагнитные и гидравлические муфты изучают в специальных курсах.

Подгруппы:
1) жёсткие,
2) компенсирующие,
3) упругие,
4) предохранительные,
5) обгонные.
Виды:
1) фрикционные, 2) с разрушаемым элементом.
Конструктивные исполнения:
1) кулачковые,
2) шариковые,
3) зубчатые,
4) фланцевые,
5) втулочно-пальцевые,
6)втулочные.

Резьбовые соединения ,назначение , детали резьбовых соединений геометрия резьбы ,классификация

Резьбовым называют соединение составных частей изделия с применением детали, имеющей резьбу.

Резьба получается прорезанием на поверхности стержня канавок при движении плоской фигуры – профиля резьбы (треугольника, трапеции и т.д.)

Классификация :

1) По форме поверхности, на которой образована резьба

— конические.

2) По форме профиля резьбы:

3) По направлению винтовой линии:

4) По числу заходов:

однозаходные, многозаходные (заходность определяется с торца по количеству сбегающих витков).

5) По назначению:

-резьбы для передачи движения.

Геометрия

Наружный диаметр болта d, гайки D

внутренний диаметр болта d1, гайки D1;

средний диаметр болта d2, гайки D2;

шаг резьбы р – расстояние между одноименными сторонами двух соседних витков в осевом направлении ;

ход резьбы рh = zp – расстояние между одноименными сторонами одноименными сторонами одного и того же витка в осевом направлении; число заходов z;

угол подъёма резьбы ( чем больше заходность резьбы, тем больше угол подъема резьбы).

Червячные передачи, конструкция , передаточное отношение ,достоинства и недостатки ,

Червячные передачи – это передачи зацеплением с непосредственным контактом витков червяка и зубьев червячного колеса

1. возможность получения большого передаточного числа в одной ступени;

2. плавность и малошумность работы;

3. повышенная кинематическая точность.

2. необходимость изготовления зубьев колеса из дорогих антифрикционных материалов;

3. повышенные требования к точности сборки, необходимость регулировки;

4. необходимость специальных мер по интенсификации теплоотвода.

Критерии работоспособности червячной передач

1. Износзубьев колеса ограничивает срок службы большинства передач. Интенсивность износа увеличивается при загрязненном смазочном материале, при неточном монтаже зацепления, при повышенной шероховатости рабочей поверхности червяка,

2. Заеданиепри твердых материалах колес происходит в ярко выраженной форме со значительными повреждениями поверхностей и последующим быстрым изнашиванием зубьев частицами колеса, приварившимися к червяку. При мягких материалах колес заедание проявляется в менее опасной форме, возникает перенос («намазывание») материала колеса на рабочую поверхность червяка.

3. Усталостное выкрашиваниенаблюдается только на поверхности зубьев колес, изготовленных из материалов, стойких против заедания.

4. Пластическая деформациярабочих поверхностей зубьев колеса возникает при действии больших перегрузок.

5. Усталостная поломка зубьев колесаимеет место после значительного их износа.