Montagpena.ru

Строительство и Монтаж
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Передачи вращательного движения

Передачи вращательного движения

Исполнительные органы металлорежущих станков получают движения от электродвигателей посредством различных механических устройств, называемых передачами. Передачи вращательного движения можно разделить на передачи с гибкой связью, в которых детали передач соединяются между собой гибким звеном, и передачи с непосредственным контактом.

К первым относятся ременная и цепная передачи, а ко вторым — зубчатая, червячная и фрикционная.

Передачи с гибкой связью. Ременные передачи передают вращательное движение между параллельными валами, расположенными на значительном расстоянии друг от друга. В зависимости от типа применяемых ремней они бывают плоскоременными и клиноременными. Наиболее широкое распространение в фрезерных станках получили клиноременные передачи (рис. 100, а).

Передачи вращательного движения

где n1 — частота вращения ведущего вала, об/мин; n2 — частота вращения ведомого вала, об/мин.

Частота вращения ведомого вала равна частоте вращения ведущего, умноженной на передаточное отношение передачи

Цепные передачи как и ременные служат для передачи вращательного движения между параллельными валами, находящимися на значительном расстоянии друг от друга. Они способны передавать большие усилия даже при слабом натяжении цепей при отсутствии проскальзывания. На рис. 100, б показана цепная передача с втулочно-роликовой цепью.

Передаточное отношение цепной передачи определяется по формуле

где z1 — число зубьев ведущей звездочки, z2 — число зубьев ведомой звездочки.

Передачи с непосредственным контактом. Зубчатые перед а-ч и передают вращательное движение между валами. Меньшее из двух сцепляющихся колес принято называть шестерней, а большее — колесом. В зависимости от взаимного расположения валов, вида зубчатых колес и формы нарезанных на них зубьев различают цилиндрические, конические и винтовые зубчатые передачи.

С помощью зубчатых передач в станках осуществляется связь между элементами кинематических пар, изменяются скорости вращения как по величине, так и по направлению.

где z1 — число зубьев ведущего колеса, z2 — число зубьев ведомого колеса.

Для изменения направления вращения ведомого колеса при неизменном вращении ведущего между ними устанавливается промежуточное (паразитное) колесо z0 (рис. 101, б), которое не изменяет передаточного отношения передачи, как это видно из выражения

Червячная передача (см. рис. 91, д) осуществляется между перекрещивающимися и взаимно перпендикулярными вала;, ми. Обычно ведущим звеном является червяк, а ведомым — червячное колесо. При повороте червяка на один оборот червячное колесо повернется на количество зубьев, равное числу заходов червяка: при однозаходном червяке — на один зуб, двузаходном — на два зуба и т. д.

Передаточное отношение червячной передачи определяется как отношение числа заходов червяка к числу зубьев червячного колеса и выражается формулой

Читайте так же:
Приспособление для заточки сверл бош

Детали передач

У часового механизма, токарного станка и многих других машин передача вращательного движения от одного вала к другому осуществляется с помощью зубчатых колес, насаженных на валы. Здесь одно колесо ведущее, а другое ведомое. Малое зубчатое колесо, называемое шестерней, бывает обычно ведущим. При этом большое колесо вращается во столько раз медленнее малого, во сколько число его зубьев больше числа зубьев шестерни. Отношение числа оборотов ведущего колеса к числу оборотов ведомого называется передаточным числом. Так, если ведущее колесо делает 1500 об/мин, а ведомое — 500, то передаточное число равно 3.

В тех случаях, когда нужно увеличить число оборотов ведомого вала по сравнению с числом оборотов ведущего, на ведущем валу ставят большое колесо, а на ведомом — малое.

Зубчатые колеса, передающие движение между параллельными валами, имеют цилиндрическую форму. Зубчатые колеса, оси которых перпендикулярны, имеют форму усеченного конуса и называются поэтому коническими.

Когда оси валов в машине скрещиваются, применяется червячная передача. Здесь ведущий вал с винтовой нарезкой — червяк, а ведомое — зубчатое колесо с косо поставленными зубьями.

Самые употребительные детали и узлы машин

Самые употребительные детали и узлы машин. 1 — муфты для соединения валов; 2 — муфты фрикционные: конусная и дисковая; 3 — элементы зубчатого зацепления, профиль зуба, схемы наружного, внутреннего и реечного зубчатого зацепления; 4 — зубчатые цилиндрические колеса с прямыми, косыми и елочными (шевронными) зубьями; 5 — коническая передача со спиральными зубьями, схема соединения конических шестерен; 6 — редуктор с червячной передачей; 7 — гибкие передачи с плоским ремнем, клиновым ремнем, втулочно-роликовой и «бесшумной» (зубчатой) цепью; 8 — канатная передача, состоящая из барабана, каната, блоков и крюковой подвески; 9 — карданная передача; полумуфта кардана имеет шлицевое соединение с валом; 10 — шатунно-кривошипная и кулачковая передачи; 11 — колодочные тормоза кранового и автомобильного типа; 12 — элементы ходового оборудования: крановое колесо с двумя бортиками (ребордами); железнодорожное колесо с одним бортиком; автомобильное колесо с пневматической шиной; тракторная гусеница.

Червячные передачи отличаются плавностью хода и могут иметь большое передаточное число. Это очень удобно в тех случаях, когда быстроходный двигатель приводит в движение тихоходную машину. Однако при работе они потребляют значительно больше энергии, чем зубчатые. Поэтому коэффициент полезного действия червячных передач много ниже.

Для зубчатых и червячных передач нужна большая точность изготовления, надежная, исключающая перекос валов установка подшипников, обильная и своевременная смазка. Чтобы сделать высококачественные зубчатые передачи, нужны дорогие зуборезные станки и хорошая технологическая подготовка производства. Поэтому в настоящее время специализированные заводы или цехи выпускают уже готовые, собранные и испытанные зубчатые передачи в виде комплектного узла (механизма). Такой комплектный механизм, состоящий из набора зубчатых колес, валов, подшипников и деталей для смазки, заключенный в герметически закрытый корпус, называется зубчатым (червячным) редуктором.

Читайте так же:
Фото плат сварочных инверторов

Вращательное движение может быть передано от одного вала к другому и с помощью гладких — цилиндрических или конических — колес, не имеющих зубьев. Необходимо только, чтобы они были с достаточной силой прижаты друг к другу. Тогда ведущее колесо силой трения будет увлекать ведомое. Такая передача вращательного движения называется фрикционной. Однако в машинах фрикционные передачи не получили широкого применения, так как не обеспечивают надежной передачи движения.

Если расстояние между параллельными валами в машине велико, то для передачи вращательного движения от одного вала к другому применяют гибкую передачу — ременную или цепную. Вентилятор автомобильного двигателя, например, приводится в движение клиновым ремнем, который работает быстро и бесшумно, без толчков и ударов. Цепная передача на велосипеде состоит из бесконечной цепи и двух звездочек — ведущей и ведомой. Гусеницы трактора или экскаватора— тоже цепи. У ленты эскалатора метро — две бесконечные цепи. К их звеньям прикреплены ступеньки, на которых стоят пассажиры. В быстроходных передачах применяют бесшумные цепи.

Современные автомобили снабжены карданной передачей. Она состоит из двух шарнирных муфт и промежуточного вала. Муфты соединены с валами посредством шлицев. Карданная передача позволяет смещать на небольшой угол ведомый вал относительно ведущего.

С помощью канатно-блочной передачи вращательное движение вала преобразуется в поступательное. Такая передача состоит из барабана, стального каната (троса) и блоков (роликов), на которых канат изменяет свое направление.

Многим из вас, наверное, приходилось наблюдать работу строительных кранов или экскаваторов. Гибкий стальной канат, наматываемый на барабан лебедки, передает усилие крюку, поднимающему груз, или ковшу экскаватора, копающего грунт. Канат свит из множества очень тонких и прочных стальных проволочек.

Если нужно увеличить усилие за счет уменьшения скорости, в канатной передаче применяют полиспаст, состоящий из системы блоков.

Преобразование вращательного движения в поступательное осуществляется также с помощью винтовой передачи. Рабочими деталями ее служат винт и гайка. С их помощью домкратом поднимают на небольшую высоту груз, зажимают обрабатываемую деталь в слесарных тисках, передвигают суппорт токарновинторезного станка. В отличие от крепежных винтов, имеющих резьбу треугольного профиля, винт с гайкой, применяемые в винтовой передаче, имеют прямоугольную или трапецевидную резьбу.

Читайте так же:
Подключение контактора через кнопку 220

Цепочка различных передач.

Цепочка различных передач.

В некоторых машинах вращательное движение преобразуется в поступательное с помощью реечной передачи, которая состоит из шестерни и зубчатой рейки.

Шатунно-кривошипная передача применяется в поршневых двигателях внутреннего сгорания, в паровых машинах, в насосах, перекачивающих жидкости, и в компрессорных установках, сжимающих и нагнетающих газы под большим давлением. У двигателей внутреннего сгорания шатунно-кривошипная передача преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала. У насосов и компрессоров происходит обратное преобразование. Шатун соединен с кривошипом коленчатого вала шатунным подшипником. Верхняя головка шатуна соединена с поршнем при помощи пальца. Коленчатый вал двигателя опирается на коренные подшипники.

В поршневом двигателе есть еще один механизм, преобразующий вращательное движение в поступательное. Это — кулачковый вал, толкатели и пружины кулачкового механизма, управляющего работой клапанов. Кулачок и толкатель поднимают клапан, а пружина опускает его и прижимает к седлу.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Взаимная передача вращательного и поступательного движения в физике — формулы и определение с примерами

Если наблюдать за движением транспортных средств в повседневной жизни, то можно заметить, что двигаются они с различной скоростью, несмотря на то, что их двигатели работают одинаково. Автомобили на хороших дорогах могут преодолевать подъем на больших скоростях, а по пересеченной местности двигаются медленно. Также при работе промышленного оборудования можно заметить, что различные части станков вращаются с различными скоростями. Повседневно используемые в быту механизмы преобразуют вращательное движение в поступательное, например, как в швейных машинках (рис. 1.5).

Взаимная передача вращательного и поступательного движения в физике - формулы и определение с примерами

В подобных механизмах используют фрикционные, ленточные и зубчатые формы передачи вращательного движения, и вы ознакомитесь с ними в данной теме.

Взаимная передача вращательного и поступательного движения в физике - формулы и определение с примерами

Передача движения фрикционным способом

Для того чтобы передать вращательное движение фрикционным способом, два колеса с разными диаметрами с силой прижимают друг к другу. Если одно из них вращается по часовой стрелке, то второе приходит в движение под действием силы трения и вращается в противоположном направлении, т.е. против часовой стрелки (рис. 1.6).
Фрикционной передачей пользуются в случаях, когда передаваемая мощность не очень большая. В этом случае колеса относительно друг друга не скользят, по этому модули линейной скорости окружности колес численно взаимно равны: Взаимная передача вращательного и поступательного движения в физике - формулы и определение с примерамиили

Взаимная передача вращательного и поступательного движения в физике - формулы и определение с примерами

Ременная передача движения

Во время передачи вращательного движения ременным путем два колеса соединяются друг с другом туго натянутым ремнем (рис. 1.7). В этом случае движение передается за счет трения. Шкив (колесо), передающий движение, называется ведущим, а шкив (колесо), принимающий движение – ведомым шкивом. При ременной передаче абсолютные значения линейных скоростей колес также равны между собой: Взаимная передача вращательного и поступательного движения в физике - формулы и определение с примерами.
Угловые скорости в зависимости от радиусов колес находятся между собой в следующем соотношении:

Читайте так же:
Меч и щит из дерева своими руками

Взаимная передача вращательного и поступательного движения в физике - формулы и определение с примерами

Передача движения зубчатыми колесами

Способ передачи вращательного движения с помощью двух зубчатых колес разного диаметра, соединенных между собой, называется зубчатой передачей движения (рис. 1.8). Пусть первое колесо с Взаимная передача вращательного и поступательного движения в физике - формулы и определение с примерамизубцами вращается Взаимная передача вращательного и поступательного движения в физике - формулы и определение с примерамираз в секунду, связанное с ним второе колесо с Взаимная передача вращательного и поступательного движения в физике - формулы и определение с примерамизубцами вращается Взаимная передача вращательного и поступательного движения в физике - формулы и определение с примерамираз в секунду. В точке соприкосновения за единицу времени проходит Взаимная передача вращательного и поступательного движения в физике - формулы и определение с примерамизубцов первого колеса и Взаимная передача вращательного и поступательного движения в физике - формулы и определение с примерамизубцов второго колеса. Количество зубцов, проходящих точку соприкосновения двух колес за единицу времени, равно между собой, т.е.:

Взаимная передача вращательного и поступательного движения в физике - формулы и определение с примерами

Из этого следует, что частоты вращения сцепленных колес обратно пропорциональны числу зубцов:

Взаимная передача вращательного и поступательного движения в физике - формулы и определение с примерами

На рис. 1.9 приведены способы связи ведущего и ведомого вала с помощью ремня для движения в одном и в противоположном направлениях.

Взаимная передача вращательного и поступательного движения в физике - формулы и определение с примерами

При копировании любых материалов с сайта evkova.org обязательна активная ссылка на сайт www.evkova.org

Сайт создан коллективом преподавателей на некоммерческой основе для дополнительного образования молодежи

Сайт пишется, поддерживается и управляется коллективом преподавателей

Whatsapp и логотип whatsapp являются товарными знаками корпорации WhatsApp LLC.

Cайт носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, которая определяется положениями статьи 437 Гражданского кодекса РФ. Анна Евкова не оказывает никаких услуг.

Через что на колесо передается вращательное движение

  • Главная
  • ИССЛЕДОВАНИЕ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ

СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ШКОЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Мы с вами живем в мире техники. Никого не удивляет количество и разнообразие механизмов, которые нас окружают. Участвуя в робототехнических соревнованиях, я столкнулся с проблемой: как увеличить скорость робота, если его моторы уже работают на максимальной мощности? Я решил разобраться, как передается и изменяется вращательное движение между мотором и колесом. Можно ли увеличить скорость движения, имея под рукой только шестеренки?

Гипотеза: В зависимости от соединения зубчатых колес между мотором и колесом можно увеличивать или уменьшать скорость вращения колеса, а значит, увеличивать или уменьшать скорость движения механизма.

Цель работы: Провести исследование различных соединений в зубчатых передачах, подтвердить или опровергнуть гипотезу.

Задачи:

Сборка лего-робота для изучения различных видов зубчатых передач,

Создание модели спидометра для автоматизации вычислений скорости,

Выводы и выбор направления дальнейшей работы.

Что же такое шестеренка? Шестеренка – это зубчатое колесо. Раньше шестеренками называли колеса, у которых было шесть зубьев, но сейчас это название закрепилось за зубчатыми колесами с любым количеством зубьев. Шестеренки используются в механизмах, которые называются зубчатая передача.

Читайте так же:
Нефрас можно ли обезжиривать

Зубчатая передача – это механизм или часть механизма, в состав которого входят зубчатые колеса.

Назначение зубчатой передачи:

передача вращательного движения между мотором и колесами,

создание устройств, изменяющих скорость между мотором и колесами,

увеличение мощности привода, если у простого мотора ее недостаточно,

преобразование вращательного движения в поступательное, и наоборот

вращение нескольких колес от одного мотора.

При этом усилие от одного элемента к другому передаётся с помощью зубьев. Ведомое зубчатое колесо передачи принято называть шестернёй, ведущее — зубчатым колесом.

Существуют различные способы передачи вращения от двигателя к колесам. Мы можем получать вращение более медленное по сравнению со скоростью вращения двигателя, если используем понижающую передачу и более быстрое, если используем повышающую передачу.

Рис. 1. Зубчатые передачи

Количество зубьев на зубчатых колесах может быть разным. Самое малое число зубьев – шесть. Зубчатые колеса с таким числом зубьев назывались шестеренками. Позже это название стало применяться ко всем зубчатым колесам с любым количеством зубьев.

Рис. 2 Примеры крепления зубчатых колес с балками

Если при непосредственном соединении двух зубчатых колес ведомое колесо вращается не в том направлении, которое нужно конструктору, достаточно разделить два колеса третьим с любым числом зубьев, и ведомое колесо изменит направление вращения. При этом передаточное отношение (и передаточное число) не изменятся. Это промежуточное зубчатое колесо называют «паразитным». «Паразитные» колеса устанавливают в том случае, когда необходимо увеличить расстояние между центрами ведущего и ведомого валов.

Рис. 3 Примеры использования «паразитных» колес

Итак, зубчатая передача может:

передавать вращательное движение;

изменять число оборотов/мин;

увеличивать или уменьшать силу вращения;

менять направление вращения.

  1. Повышающая и понижающая передачи

В своей работе я хочу проверить следующую гипотезу: в зависимости от соединения зубчатых колес между мотором и колесом автомобиля можно увеличивать или уменьшать скорость движения автомобиля.

Сборка лего-робота для изучения повышающей и понижающей передач,

Создание модели спидометра,

Выводы и выбор направления дальнейшей работы.

Я провел исследование, чтобы выяснить, как влияют различные передачи на скорость движения робота. Для этого я изменял комбинации зубчатых колес и измерял скорость движения робота. Результаты приведены в Таблице 1.

Таблица 1. Результаты исследования скорости движения от типа зубчатой передачи

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector