1

Заняття 4.Продовження вивчення

Розділ 1. Основи «Деталей машин і механізмів».

Тема 3. Основи «Деталей машин та механізмів».

1. Гвинтові механізми, їх будова, принцип роботи, застосування, класифікація,матеріал.

Гвинтова передача (гвинтовий механізм абопередача типу «гвинт-гайка») — механічна передача(гвинтова пара), що перетворює обертовий рух упоступальний або навпаки. У загальному випадку вонаскладається з гвинта і гайки.

Основні видиГвинтові передачі за видом тертя у них діляться на:· передачі ковзання;· передачі кочення, які за виконанням тіл кочення

діляться на:-кулько-гвинтові передачі кочення;-ролико-гвинтові передачі кочення.

Гвинтові механізми принципово нічим невідрізняються від різьбових з'єднань, але так як вонизастосовуються для передачі руху, то сила тертя в різьбіповинна бути мінімальною. Найменше тертя між гвинтом ігайкою забезпечує прямокутна різьба, однак через низькутехнологічність і невелику міцність в порівнянні зтрапецоїдною різьбою роблять її застосування обмеженим.Тому для ходових гвинтів застосовують головним чиномтрапецоїдні різьби із дрібним, середнім і великим кроками іупорну різьбу. Найбільшого поширення набула трапецоїднарізьба із середнім кроком. Трапецієподібну різьбу із дрібнимкроком використовують при відносно невеликихпереміщеннях; трапецієподібну різьбу з великим кроком –при важких умовах експлуатації. Такий профіль різьбидозволяє використовувати її в механізмах з реверсивнимрухом.

Різьба гвинтів та гайок передач буває правою аболівою, однозахідною або багатозахідною.

Рівці (жолоби) гвинта кулькогвинтової передачі і гайки в осьовому перерізі маютьнапівкруглу форму. Нерозривний замкнений потік кульок заповнює гвинтовий простір міжжолобами по всій довжині гайки. Після його проходження, кульки переходять в заокругленийтрубчастий зворотний канал, по якому вони повертаються в робочу зону гвинтової пари. ККДтакої передачі становить 0,95.

Основні переваги і недолікиЦі передачі безшумні в роботі, що досягається підвищеною плавністю зачеплення, прості

за конструкцією і у виготовленні і дозволяють отримувати великий виграш у зусиллях. Донедоліків слід віднести: відносно низький ККД, схильність до заїдання, відносна тихохідністьпередач.

Матеріали гвинтів повинні мати високу зносостійкість та добру оброблюваність, а сильнонавантажені – високу міцність. Гвинти, що не підлягають гартуванню, виготовляють із сталей –

Гвинтова передача кочення у дії

Гвинтова передача ковзання

Кулькогвинтова передача, звідкритим зворотним каналом

2

45, 50, А50, а гвинти, що повинні піддаватись гартуванню, виготовляють із сталей – У10, У65,40Х, 40ХГ тощо. Матеріал гайок – бронзи олов'яні БрО7Ф0,2, БрОЦС-6-6-3 тощо.

Гвинти передач кочення виготовляють із сталей ХВГ, 7ХГ2ВМ з об'ємним загартуванням.Матеріал гайок – сталі 9ХС, ШХ15, ХВГ з об'ємним загартуванням.

В залежності від основних вимог, що ставляться до них, гвинтові передачі та їх гвинтиподіляються на:

1. Вантажні, що використовуються для створення великих осьових сил (в підйомнихмеханізмах, верстатах, гвинтових пресах тощо). При знакозмінному навантаженні маютьтрапецієподібну різьбу, при великому односторонньому навантаженні – упорну. Гайкивантажних гвинтів виконуються цілісними. В домкратах для забезпечення великої сили тасамогальмування використовують однозахідну різьбу з малим кутом підйому Ψ гвинтової лінії.

2. Ходові, які використовуються для переміщень в механізмах подачі (наприклад,механізми подачі робочих інструментів у верстатах). Для зменшення тертя мають, в основному,трапецієподібну багатозахідну різьбу. Для усунення «мертвого» ходу через знос різьби гайкиходових гвинтів виконують роз'ємними.

3. Встановлювальні – використовуються для точних переміщень та регулювання увимірювальних приладах (механізми для точних переміщень, мікрометричні і диференціальнігвинти), в прокатних станах (регулювально-встановлювальні механізми підшипників, натискнігвинти). Зазвичай, мають метричну різьбу. Для забезпечення безлюфтової передачі гайкироблять спареними. В механізмах точних переміщень, де важливе мале тертя і відсутністьзазору в різьбі, використовують кулькові пари.

2. Механічні передачі, їх призначення і класифікація.Механічна передача – механізм, що передає енергію від двигуна до робочого органу

машини з перетворенням параметрів руху (зміна величини і напрямку швидкості, перетворенняобертового руху на поступальний тощо).

Потреба встановлення механічної передачі між двигуном та робочим органом машини якскладової частини привода диктується такими завданнями:

· для вибору оптимальної швидкості руху;· для регулювання швидкості руху (збільшення або зменшення);· для перетворення виду руху: обертального в поступальний (передачі рейкові і гвинт–

гайка) і навпаки (кривошипно-шатунний механізм);· для зміни напряму руху (реверсування);· для зміни обертальних моментів і зусиль при русі;· для передачі потужності на відстань.

Тобто основне призначення механічних передач – це узгодження параметрів руху робочихорганів машини з параметрами руху вала двигуна.

Безпосередній зв’язок двигуна з робочими органом можливий (відцентровий насос,вентилятор), але використовується рідко.

Класифікація механічних передач обертового руху за принципом роботи:1. Передачі за рахунок сил тертя (фрикційні, пасові).2. Передачі за рахунок зачеплення (зубчасті, черв’ячні, ланцюгові, гвинт-гайка).За наявністю проміжної гнучкої ланки, що забезпечує можливість розміщувати вали на

значних відстанях один від одного, розрізняють:· передачі із гнучкою проміжною ланкою (пасові і ланцюгові передачі);· передачі безпосереднім контактом (зубчасті, черв'ячні, фрикційні передачі та ін.).

За взаємним розташуванням валів механічні передачі бувають:· з паралельними осями валів (циліндричні зубчасті, ланцюгові, пасові передачі);· з осями, що перетинаються (конічні зубчасті);· з мимобіжними осями, що перехрещуються (черв'ячні, гіпоїдні).

За основною кінематичною характеристикою - передавальним відношенням - розрізняютьпередачі:

3

· з постійним передавальним відношенням (редуктор);· із змінним передавальним відношенням (ступінчасті – коробки передач і

безступінчасті – варіатори).Передачі, що перетворюють обертовий рух в безперервний поступальний або навпаки,

розділяють на передачі:· гвинт – гайка (ковзання і кочення);· рейка – рейкова шестерня;· рейка – черв'як;· довга напівгайка – черв'як.

Зубчаста циліндричнапередача

Зубчаста конічнапередача

Кульковогвинтовапередача

Гіпоїдна передача

Черв'ячна передача Клинопасова передача Ланцюгова передача Зубчасто-рейковапередача

3. Фрикційні передачі: будова, принцип роботи, застосування, класифікація.Поняття про варіатори.

Фрикційна передача – один із різновидів механічноїпередачі, що служить для передачі обертового моменту міжблизько розташованими валами при відсутності жорсткихвимог до стабільності передавального відношення.

Фрикційна передача складається з двох котків (роликів),які притиснуті один до одного деякою силою. Обертання відодного з котків до іншого передається за рахунок сили тертяміж котками.

Тертя між елементами може бути сухе, граничне,рідинне. Рідинне тертя найбільш переважаюче, оскількизначно збільшує довговічність фрикційної передачі. Силипритиснення створюють пружинами, гвинтами, силамитяжіння і т.д.

Фрикційні механізми призначені для зміни швидкостіобертального руху або перетворення обертального впоступальний рух.

Класифікація фрикційних механізмів:· в залежності від орієнтації осей валів: паралельні і осі перетинаються;· за формою ободу: гладкий, клиновий;· за типом дотикання: внутрішнє, зовнішнє;· та інші.

Кінематичні характеристикифрикційної передачі

4

Класифікація фрикційних передач

Переваги:§ простота конструкції і виготовлення;§ безшумність в роботі;§ рівномірність обертання,§ можливість застосовувати їх при високих

швидкостях,§ автоматичне запобігання від перевантажень через

прослизання ланок;§ відсутність мертвого ходу;§ проковзування (властивість запобігати

перевантаженням веденого вала, щоунеможливлює поломку передачі).

§ можливість плавної безступінчатої змінипередавального відношення.

Недоліки§ постійність заданого передаточного відношення

через відсутність жорсткої кінематичного зв'язкуміж ведучим і веденим ланками;

§ необхідність наявності натискних пристроїв дляпритиснення тіл кочення один до одного;

§ посилений знос в місцях дотику через великіпитомих тисків;

§ порівняно низький ККД (0,7 ... 0,9);§ великі навантаження на вали і опори, що

призводить до необхідності збільшувати їх розміри;§ проковзування (нестабільність передавального

відношення).§ нагрів при роботі.

Фрикційні передачівикористовують не тільки дляпередавання обертового руху, алешироко застосовують дляперетворення обертового руху в

поступальний — у всіх наземних транспортних машинах (колесо і рейка або дорога), а також уметалургійній промисловості (прокатні стани), де передавання руху за рахунок тертя є основоютехнологічного процесу.

Вигідне застосування фрикційних передач у варіаторах – механізмах для безступеневогорегулювання кутової швидкості.

5

Варіатор (безступінчаста механічна передача) – механічна передача, що здатна плавнозмінювати передавальне відношення. Зміна передавального відношення може відбуватисьвручну або автоматично.

Варіатори застосовуються в пристроях (агрегатах), що вимагають безступінчастої змінипередавального відношення, а саме: в транспортних машинах (автомобілі, скутери, снігоходи,квадроцикли), верстатах, конвеєрах та ін. У стаціонарних пристроях замість варіаторів зазвичайзастосовується регульований електропривід.

Діапазон регулювання (відношення найбільшого передавального числа до найменшого)зазвичай 3-6, рідше 10-12.

Види варіаторів· Фрикційні варіатори (в дужках вказано діапазон регулювання):

- клинопасові (до 10); - торові (6..8);- конусні (до 3, з проміжним диском 5...6); - кульові;- лобові (2..4); - хвильові.- багатодискові;

· Варіатори зачеплення :- ланцюговий варіатор;- високомоментний варіатор.

Клинопасовий варіатор Конусний варіатор з пасом Конусний варіатор зпроміжним роликом

Багатодисковий варіатор зроликом

Торовий варіатор Ланцюговий варіатор зклиновим ланцюгом

Робота варіатора

Домашнє завдання:4. Зубчасті передачі: будова, принцип роботи, застосування, класифікація, порівняльна оцінка.

Матеріали зубчастих коліс.5. Черв’ячні передачі, принцип роботи, застосування, класифікація, порівняльна оцінка, ККД

передач, матеріали.6. Пасові передачі: будова, принцип роботи, застосування, класифікація, порівняльна оцінка,

матеріали.7. Ланцюгові передачі: будова, принцип роботи, застосування, порівняльна оцінка.

6

4. Зубчасті передачі: будова, принцип роботи, застосування, класифікація,порівняльна оцінка. Матеріали зубчастих коліс.

Зубчасті передачі є найрозповсюдженішими механічними передачами у сучасномумашино– та приладобудуванні. Вони застосовуються як у механізмах найточніших приладів, дерозміри коліс вимірюються кількома міліметрами, так і в найпотужніших машинах із розмірамиколіс до 10 метрів. Зубчасті передачі здатні працювати в різноманітних умовах із коловимишвидкостями від зовсім малих до 150 м/с і більше.

Зубчаста передача складається з двох коліс, на ободі яких розміщені зубці. Зубці цих колісвходять у зачеплення між собою і завдяки їхній взаємодії забезпечують передачу обертовогоруху від одного колеса до другого. Менше з двох спряжених коліс називають шестірнею,більше – колесом; термін «зубчасте колесо» належить до обох коліс передачі.

У більшості випадків зубчаста передача призначена для передавання обертового руху, алеїї можна використовувати і як передачу для перетворення обертового руху в поступальний(передача зубчасте колесо – рейка).

Зубчасті передачі можуть використовуватись для передавання обертового руху міждовільно розміщеними у просторі валами, мають високий ККД (η = 0,94...0,99), можуть легкота зручно компонуватись у окремі агрегати для серійного виробництва (редуктори),забезпечують достатній діапазон передаточних чисел.

У порівнянні з іншими механічними передачамизубчасті передачі мають такі переваги: сталістьпередаточного числа; високу надійність тадовговічність роботи; великий діапазон навантаженьта компактність конструкції; незначні навантаженняна вали передачі та їхні опори.

До недоліків зубчастих передач належать такі:відносно високі вимоги до точності виготовлення тамонтажу; шум при роботі з високими швидкостями;потреба у постійному змащуванні; неможливістьбезступеневої зміни передаточного числа.

У зв'язку з великою відмінністю умоввикористання зубчастих передач форма елементівзубчастих зачеплень та конструкції зубчастих колісдуже різноманітні. Тому зубчасті передачі та колесаможна класифікувати за цілим рядом ознак.

За формою профілю зубців розрізняютьевольвентні зубчасті передачі, що мають переважнепоширення, та неевольвентні передачі. До останніхвідносять зубчасті передачі із круговим профілемзубців (передачі із зачепленням Новікова) та передачііз циклоїдальним профілем зубців, які в більшостівипадків застосовують у приладах та годинниковихмеханізмах.

За взаємним розміщенням осей валів зубчастіпередачі бувають:– із паралельними осями валів – циліндричні

передачі зовнішнього зачеплення (мал.1, а,б,в),передачі типу зубчасте колесо – рейка (мал.1, г) тациліндричні передачі внутрішнього зчеплення (мал.1, а);

– із валами, осі яких перетинаються, – конічні зубчасті передачі (мал.2, а,б);– із мимобіжними у просторі осями валів – гвинтові зубчасті передачі (мал.2, в).

За розміщенням на ободі та формою зубців розрізняють передачі та колеса: прямозубі(мал.1, а,г,д), косозубі (мал.1, б), шевронні (мал.1, в) та з круговими зубцями (мал.2, б).

Мал.1. Зубчасті передачіз паралельними осями валів.

Мал.2. Зубчасті передачі з мимобіжнимиосями валів та осями, що перетинаються.

7

За конструктивним оформленням зубчасті передачі бувають: закриті (розміщені успеціальному корпусі та забезпечені постійним змащуванням) і відкриті (працюють без мастилаабо змащуються періодично).

За коловою швидкістю зубчастих коліс передачі поділяють на: тихо– (v ≤3 м/с),середньо– (v = (3...15) м/с) та швидкохідні (V> > 15 м/с).

Зубчасті передачі застосовують у вигляді простих одноступінчатих передач і у виглядірізних поєднань декількох передач, вбудованих в машини або виконаних у вигляді окремихагрегатів. Широко використовують для пониження кутових швидкостей і підвищення моментів,що крутять, в редукторах. Редуктори виконують зазвичай в самостійних корпусах одно-, двох- ітриступінчатими з передавальними числами відповідно 1,6–6,3; 8–40; 45–200. Найбільшпоширені двоступінчаті редуктори (біля 95%). Для здобуття різних частот обертання вихідноговалу при постійній швидкості привідного двигуна застосовують коробки швидкостей.Можливості зубчастих механізмів розширюються із застосуванням планетарних передач, якімають невеликі габарити і вагу та використовуються в редукторах і диференціальнихмеханізмах. При переході від простих передач до планетарних досягається зменшення маси в1,5–5 разів.

Матеріали зубчастих коліс. Зубчасті колеса виготовляють із різноманітних матеріалів.Основним із них є сталь, яка допускає зміцнюючу термічну або хімікотермічну обробку.Сталеві зубчасті колеса забезпечують високу несучу здатність та довговічність зубчастоїпередачі.

Для виготовлення зубчастих коліс найбільше застосування мають якісні вуглецеві сталі40, 45, 50, сталі з підвищеним вмістом марганцю 40Г2, 50Г, леговані сталі 40Х, 40ХН,40ХНМА, 35ХГСА та ін.

Залежно від твердості після термообробки сталеві зубчасті колеса умовно можна поділитина дві основні групи:

а) зубчасті колеса з твердістю Н ≤ 350 НВ після нормалізації та поліпшення;б) зубчасті колеса з твердістю Н > 350 НВ після об'ємного гартування, гартування

СВЧ, цементації, азотування.Високої твердості зубців зубчастих коліс можна досягти різними видами термічної та

хімікотермічної обробки.Сталеве литво використовують для виготовлення великогабаритних зубчастих коліс (d >

500 мм). При цьому застосовують сталі 40Л, 45Л, 50Л, які треба нормалізувати.Крім сталей для виготовлення великогабаритних тихохідних зубчастих коліс

використовують чавуни. Чавунні зубці достатньо стійкі проти заїдання та спрацювання, алемають низьку міцність на згин. Вони також не можуть працювати в умовах ударногонавантаження. Для виготовлення зубчастих коліс у більшості випадків застосовують сірі чавунимарок СЧ 18 – СЧ 35.

Останнім часом у малонавантажених передачах широко застосовуються зубчасті колеса знеметалевих матеріалів. Такі колеса виготовляють із шаруватих пластиків, текстоліту абополіамідів (капрон, нейлон). Вони здебільшого працюють у парі із сталевими зубчастимиколесами. Передачі з пластмасовими колесами менш чутливі до неточностей виготовлення тамонтажу, добре припрацьовуються, створюють менший шум, але поступаються металевимколесам за несучою здатністю та довговічністю. Поліамідні колеса достатньо стійкі при роботів агресивному корозійному середовищі.

8

5. Черв’ячні передачі, принцип роботи, застосування, класифікація, порівняльнаоцінка, ККД передач, матеріали.

Черв'ячна (шнекова) передача – зубчастапередача, що призначена для передавання обертовогоруху між валами, осі яких перехрещуються (кутперехрещування, як правило, становить 900). Можливийкут, відмінний від 900, але такі передачі зустрічаютьсярідко.

Черв'ячна передача складається із черв'яка, що маєформу гвинта, та черв'ячного колеса, яке нагадує зубчастеколесо з косими зубцями увігнутої форми. Передаванняобертового руху у черв'ячній передачі здійснюється запринципом гвинтової пари, де гвинтом є черв'як, а гайкоює колесо-сектор, вирізаний із довгої гайки і зігнутий поколу.

У більшості випадків ведучим є черв'як і передачапрацює зменшення частоти обертання веденого вала, хочаможливе передавання обертового руху і від черв'ячного колеса до черв'яка.

У зачепленні контакт витків черв'яка та зубців черв'ячного колеса відбувається по лінії (навідміну від гвинтових зубчастих передач, де є точковий контакт зубців), до того ж із значнимковзанням. Тому через значні втрати у зачепленні черв'ячні передачі застосовують дляпередавання малих та середніх (до 50 кВт) потужностей, хоча зустрічаються і передачі, якіздатні передавати потужність до 200 кВт. За допомогою черв'ячної передачі можна реалізувативелике передавальне число u=7…100 і більше. Такі передачі як кінематичні, так і силовівикористовують у підйомно-транспортних машинах, різних металообробних верстатах,транспортних засобах тощо.

Класифікація· За формою початкової поверхні черв'яка:-циліндричні;-глобоїдні;

· За формою профілю витків черв'яка уторцевій площині:-конволютні (черв'як ZN);-евольвентні (черв'як ZI);-архімедові (черв'як ZA);

· За розміщенням черв'яка щодо колеса:-з нижнім розміщенням;-з верхнім розміщенням;-з бічним розміщенням;

· За конструктивним оформленням:-відкриті;-закриті;

· За кількістю заходів різьби:-однозахідні;-багатозахідні (найчастіше дво- або чотиризахідні).Застосування. Черв'ячні передачі використовуються

в системах регулювання і управління – самогальмуваннязабезпечує фіксацію положення, а велике передавальневідношення дозволяє досягти високої точностірегулювання, а також використовувати низькомоментнідвигуни. Завдяки цим характеристикам черв'ячні передачі і

Черв'ячна передача:1 - черв'як, 2 - черв'ячне колесо.

Черв'ячна передача в редукторі

Контрабас з черв'ячним механізмомдля підлаштування

9

черв'ячні редуктори широко застосовуються в підйомно-транспортних машинах і механізмах(напр., лебідках).

Переваги:· плавність та безшумність роботи при високих швидкостях;· достатньо висока надійність та простота догляду в експлуатації;· компактність, тобто малі габаритні розміри при великому передаточному числі;· можливість виконання передачі самогальмівною (неможлива передача обертового

руху від черв'ячного колеса до черв'яка).Недоліки:· порівняно невисокий ККД, що не перевищує у деяких випадках 0,70-0,85;· потреба використання для черв'ячного колеса дорогих антифрикційних матеріалів;· знос, заїдання;· мала стійкість.

Коефіцієнт корисної дії черв'ячної передачі, при ведучому черв’яку, враховує втрати натертя ковзання витків черв'яка із зубцями колеса, як у гвинтовій парі і визначається заформулою:

( )jgg

h+

=tg

tg95,0 ,

де: коефіцієнт 0,95 враховує втрати на розбризкування мастила:j – зведений кут тертя, який залежить від швидкості ковзання;

ftg =j – коефіцієнт тертя.ККД підвищується у разі збільшення числа заходів черв’яка.Зі збільшенням швидкості ковзання sV знижується f. Крім того, значення коефіцієнта

тертя залежить від шорсткості поверхні тертя, а також якості мастила.Матеріали елементів передачі. Черв'яки здебільшого виготовляють із якісних вуглецевих

сталей (40,50,40Г2), а у передачах відповідального призначення - із легованих сталей(40Х,40ХН,35ХГСА та ін.). Термообробка до твердості поверхонь Н>(45…55)HRC і подальшешліфування та полірування робочих поверхонь витків черв'яка дозволяють суттєво підвищитистійкість та довговічність передачі, оскільки зменшують можливість заїдання робочихповерхонь у контакті. У допоміжних, невідповідальних та тихохідних передачах можутьвикористовуватись черв'яки з твердістю витків H=(300…320)HB.

Вінці черв'ячних коліс виготовляють переважно з бронзи, а інколи з латуні та чавуну.Олов'яні бронзи БрО10Н1Ф1, БрО10Ф1 та інші є кращими матеріалами для вінців черв'ячнихколіс при високих швидкостях ковзання (V>5 м/с), однак вони дорогі та дефіцитні. Тому такібронзи використовують лише для відповідальних передач. Менш дефіцитні і дешеві безолов'янібронзи БрА10Ж4Н4, БрА9Ж3Л та ін. Вони застосовуються при середніх швидкостях ковзанняV=(2…5) м/с.

Для допоміжних, малонавантажених та тихохідних (V<2 м/с) черв'ячних передач можливевиготовлення черв'ячного колеса із чавуну (СЧ15, СЧ18) або пластмас (текстоліту, поліамідів).

10

6. Пасові передачі: будова, принцип роботи, застосування, класифікація,порівняльна оцінка, матеріали.

Пасова передача — це механічний пристрій для передавання механічної енергії(механічна передача) між валами за допомогою гнучкого елементу (приводного паса) зарахунок сил тертя або сил зачеплення (зубчасті приводні паси).

Пасові передачі не забезпечують жорсткого зв'язку між шківами через можливістьпроковзування паса на шківах. Тому у кінематично точних приводних механізмах пасовіпередачі застосовують дуже рідко.

Пасові передачі переважно використовують для передавання потужностей у діапазоні0,2...50 кВт. Зустрічаються також передачі для потужностей 500 і навіть 1500 кВт, протезастосування їх має унікальний характер.

Передавальні числа пасових передач допускаються до 5–6, рідше до 10.Швидкість руху пасів у передачах загального призначення не перевищує 30 м/с.

Спеціальні швидкохідні паси допускають при пониженій довговічності швидкості до 50 і навітьдо 100 м/с.

ККД пасових передач різних типів становить близько 0,90...0,97.КонструкціяУ найпоширенішій конструкції (Мал.1) пасова передача

складається з ведучого (a) і веденого (b) шківів та замкнутоїформи приводного паса (c,d), що розміщується на шківах іздеяким попереднім натягом. Вільна ділянка (c) паса, що набігаєна ведучий шків (a), називається ведучою віткою паса, а вільнаділянка (d), що набігає на ведений шків, називається веденоювіткою. Попередній натяг паса створюється за рахунок йогопружного розтягу при закладенні на шківи або застосуваннямспеціального натяжного пристрою (ролика) (e). Під час роботипередачі пас передає енергію від ведучого шківа до веденого зарахунок сил тертя, які виникають між пасом та шківами.

Переваги та недолікиОсновні переваги пасової передачі:

· можливість передавання руху між валами, щознаходяться на значній відстані;

· плавність та безшумність роботи, які обумовленіеластичністю паса;

· запобігання різкому перевантаженню елементівмашини внаслідок пружності паса та можливостійого проковзування на шківах;

· простота конструкції, обслуговування та догляду вексплуатації;

· відносно високий ККД.До недоліків пасової передачі належать:

· неможливість виконання малогабаритних передач(для однакових умов навантаження діаметри шківівмайже у 5 разів більші, ніж діаметри зубчастихколіс);

· несталість передавального числа через можливепроковзування паса;

· підвищене навантаження валів та їхніх опор, щопов'язане із потребою достатньо високогопопереднього натягнення паса;

· низька довговічність приводних пасів (у межах1000–5000 год).

Мал.1. Конструкція пасовоїпередачі

Мал.2. Два паси, ведучий шків,ведений шків та натяжний ролик

клинопасової передачі

Мал.3. Ведений шків і пасплоскопасової передачі

11

КласифікаціяЗа формою поперечного перерізу приводного паса:

Плоскопасова (Мал.3.) Клинопасова (Мал.2.) Круглопасова З поліклиновим пасом

За розміщенням валів:· відкрита (Мал. 4.);· перехресна (Мал.4.);· напівперехресна (Мал.4.):· багатошківна з натяжним роликом (Мал.2.).

Пасова передача може мати як постійне, так і зміннепередавальне число (варіатор).

Окремо слід розглядати зубчасто–пасові передачі у якихплоский пас на внутрішньому боці має зубці трапецієвидноїформи, а шківи – відповідні їм зубці на ободі. Така передачапрацює за принципом зачеплення, а не тертя. До пасовихпередач вона належить умовно тільки за назвою та формоютягового органу.

Вимоги до матеріалу пасів: висока тягова здатність (достатнє зчеплення зі шківами),міцність, стійкість проти спрацювання, довговічність, низька вартість.

Плоскі паси: гумотканинні, бавовняні суцільно тканні, шкіряні, синтетичні.а) гумотканинні

Гумотканинні паси відзначаються високою міцністю і довговічністю. Найбільш поширенітипу А.

б) Бавовняні суцільноткані - виготовляться з бавовняної пряжі у кілька шарів,просочені розчином з озокериту або бітуму. Дешеві, але поступаються міцністю ідовговічністюгумотканинним.

в) Шкіряні – із нарізних смуг шкіри, склеюються спеціальним клеєм або зшиваються.Висока тягова здатність, міцність, висока вартість, використовуються рідко.

г) Синтетичні – перспективні.Клинові паси:Виготовляються згідно із стандартами за семи різними розмірами перерізів: О, А, Б, В, Г,

Д, Е (Z, A, B, C, D, E, ЕО).

Мал.4. Види пасових передач зарозміщенням валів:відкрита,перехресна, напівперехресна

12

Поліклинові паси – нескінченніплоскі паси з високоаміднимполіефірним кордом, гумовим шаромрозтягування та робочими ребрами нанижньому боці. Через великугнучкість допускається застосування шківів менших діаметрів, ніж у клино-пасовій передачі,більша швидкохідність, великі передавальні відношення.

Круглі паси: гумотканинні, бавовняні, шкіряні, капронові. Вони мають низькудовговічність і застосовують для передавання невеликих потужностей, використовуються вприладах.

Матеріали шківів:Чавун (литво) при V ≤ 35м/с. Сталь (штамповка, прокат, литво, зварні) при V ≤ 40 м/с.

Алюмінієві сплави (литво) – для швидкохідних передач. Пластмаса (текстоліт) – дляшвидкохідних передач.

13

7. Ланцюгові передачі: будова, принцип роботи, застосування, порівняльнаоцінка.

Ланцюгова передача –механічний пристрій у виглядізамкнутого ланцюга, що рухається позубчастих колесах (зірочках),закріплених на паралельних валах,передаючи обертовий рух між цимивалами. Ланцюгові передачі належатьдо передач зачеплення з гнучкоюв'яззю. Іноді застосовуються передачі здекількома веденими зірочками. Крімзірочок і ланцюгів, ланцюгові передачіможуть включати натягувальніпристрої та системи змащення. Ланцюгові передачі, що працюють на високих швидкостях тапередають великі навантаження, зазвичай, захищають металевими кожухами.

Ланцюг складається із з'єднаних шарнірами ланок, щозабезпечує гнучкість ланцюга. За рахунок зачеплення ланцюга іззубцями зірочок забезпечується передавання обертового руху відведучої зірочки до веденої.

Швидкість руху ланцюга у передачах загального призначеннядосягає 15 м/с при передаванні потужності до 100 кВт, а успеціальних приводах – до 35 м/с при потужності до 2000 кВт. Задопомогою ланцюгової передачі можна забезпечити передавальнечисло u ≤ 10, а найраціональніше мати u ≤ 4 при високому ККД (до0,97).

КласифікаціяЛанцюгові передачі поділяють за такими ознаками:· За типом ланцюга, яким оснащена передача, розрізняють ланцюгові передачі з:

- роликовими ланцюгами;- втулковими ланцюгами;- зубчастими ланцюгами;- фасонними ланцюгами.

· За можливістю зміни відстані між осями зірочок ланцюгові передачі бувають ізрегульованою та постійною міжосьовою відстанню.

· За способом регулювання натягу ланцюга розрізняють ланцюгові передачі зперіодичним і неперервним регулюванням натягу.

· За кількістю зірочок, що охоплені одним ланцюгом, ланцюгові передачі можуть бутидвозірочкові, тризірочкові і т.д.

· За конструктивним виконанням та умовами експлуатації розрізняють відкритіланцюгові передачі і закриті. Останні працюють у спеціальному корпусі в умовахнеперервного змащування.

Будова привідного ланцюга1. Зовнішні пластини2. Внутрішні пластини3. Валик4. Втулка5. Ролик (сепаратор)

Валик (3) запресований у зовнішні пластини (1) ланцюгаі утворює з ними одне ціле. На валик (3) вільно посадженавтулка (4), яка запресована у внутрішні пластини (2). Якщо навтулку (4) встановити вільно ролики (5), то ланцюг буде

Обертальний рух зірочки зланцюгом

Конструкція втулково-роликового ланцюга

14

втулково-роликовим. Такий ланцюг замінює тертя ковзання на тертя кочення при набіганніланцюга на зірочку, але погіршує динамічні властивості (ланцюг стає важчим).

Зірочка ланцюгової передачі має вигляд профільованого колеса із зубами, які входять узачеплення з ланцюгом, що охоплює її по периметру.

Ланцюгові передачі порівняно з іншими механічними передачами мають такі основніпереваги:

· можливість використання при значних відстанях (до 8 м) між валами;· менші, ніж в пасових передачах, поперечні навантаження на вали;· достатньо високий ККД (до 0,98);· можливість передавання обертового руху одним ланцюгом декільком валам, у тому

числі і з протилежним напрямом обертання.Принцип зачеплення, а також вища міцність ланцюга в порівнянні з пасом пасової

передачі дозволяє ланцюговій передачі, за однакових умов, передавати значно більшіпотужності. Зачеплення ланцюга з зірочками виключає пробуксовку ланцюга, що забезпечуєстале передавальне число передачі.

До недоліків ланцюгових передач належать такі:· збільшення довжини ланцюга через зношення шарнірних з'єднань і відповідне

ослаблення натягу;· нерівномірність руху ланцюга і пов'язані з цим динамічні явища у передачі та

підвищений шум;· низька кінематична точність при реверсуванні;· потреба застосування додаткових пристроїв для регулювання натягу ланцюга;· необхідність безперервного догляду, змащування.

Ланцюгові передачі застосовують у різних верстатах, сільськогосподарських татранспортних машинах (мотоциклах та велосипедах), підйомних пристроях, в приводахконвеєрів, в технологічних машинах легкої промисловості тощо. У гірничій справізастосовується у системах транспортування (конвеєрах), елеваторах, екскаваторах, лебідках,тельферах тощо.

Ланцюгова передача дозволяє надавати обертовий рух валам, що знаходяться напорівняно великій відстані, а її габаритні розміри значно менші від габаритних розмірів пасовоїпередачі.

Елементи роликових, втулкових та зубчастих ланцюгів виготовляють із таких матеріалів;пластини – із середньовуглецевих або легованих сталей 40, 45, 50, 30ХНЗА із гартуванням дотвердості 32-44 HRC, а валики, втулки, ролики і вкладиші – із цементованих сталей 10, 15, 20,12ХНЗА, 20ХНЗА з термообробкою до твердості 45-65 HRC.Основними матеріалами для виготовлення зірочок є середньовуглецеві або леговані сталі 45,40Х, 50Г2, 35ХГСА із поверхневим або об'ємним гартуванням до твердості 45-55 HRC, абоцементовані сталі 15, 20Х, 12ХНЗА на глибину 1,0-1,5мм і гартовані до 55-60 HRC. Зірочкитихохідних передач (v < 3 м/с) при відсутності ударних навантажень можна виготовляти звисокоміцного або антифрикційного чавунів.