Назначение передач, классификация

Механическими передачами или просто передачами называют механизмы, слу­жащие для передачи механической энер­гии на расстояние, как правило, с пре­образованием скоростей и моментов, иногда с преобразованием видов (напри­мер, вращательное в поступательное) и законов движения.

Передачи имеют широкое распростране­ние в машиностроении; например, в таких машинах, как автомобиль или станок, имеется по нескольку десятков зубчатых колес, а выпуск зубчатых колес в России измеряется сотнями миллионов штук в год.

Основные причины применения передач в машинах следующие:

1) требуемые скорости движения рабо­чих органов машины, как правило, не совпадают с оптимальными скоростями двигателя, обычно ниже, а тихоходные двигатели для больших моментов очень громоздки и дороги;

2) для большинства технологических и транспортных машин необходима возмож­ность регулирования скорости и периодическая работа с большими моментами (при малых скоростях); между тем регулиро­вание скорости двигателя не всегда воз­можно и экономично;

3) двигатели обычно выполняют для равномерного вращательного движения, а в машинах часто оказывается необходи­мым поступательное движение с заданным законом изменения скорости;

4) двигатели не всегда могут быть не­посредственно соединены с исполнительными механизмами из-за требования к габаритам машины, условий техники без­опасности, удобства обслуживания, а иногда должны приводить по нескольку механизмов.

В зависимости от назначения передачи выполняют с постоянным или с перемен­ным (регулируемым) передаточным отно­шением. В последнем случае применяют ступенчатое или бесступенчатое регулиро­вание. Ступенчатое регулирование дешев­ле и осуществляется более простыми и надежными механизмами. Бесступенчатое регулирование вследствие возможности выбора оптимального процесса способ­ствует повышению производительности и качественных показателей работы маши­ны. Применение автоматических бессту­пенчатых передач в автомобилях и трак­торах приводит к уменьшению расхода топлива до двух раз. Кроме того, оно благоприятно для автоматизации и управ­ления на ходу.

Наряду с механическими передачами трением и зацеплением широко применяют гидравлические, пневматические и элек­трические передачи.

По принципу действия все механические передачи вращательного движения делятся на две группы; а) передачи трением - фрикционные (рис. 2 а) и ременные (рис. 2 г); б) передачи зацеплением - зубчатые (рис. 2 б), червячные (рис. 2 в), цепные (рис. 2 д).

В зависимости от способа соединения ведущего и ведомого звеньев различают: передачи с непосредственным контактом - фрикционные, зубчатые, червячные и с гибкой связью - ременные, цепные.

К передачам вращательного движения относят также передачу винт-гайка, которая преобразовывает вращательное движение в поступательное и наоборот.

Рис. 2. Механические передачи

Механические передачи одновременно могут выполнять следующие функции:

1) изменять угловые скорости и передаваемые моменты;

2) реверсировать движение;

3) распределять работу двигателя на несколько рабочих машин (исполнительных рабочих органов)

4) преобразовывать один вид движения в другой (вращательное в возвратно-поступательное, прерывистое и т.п.).