Общие сведения о трансмиссиях

ВИБРАЦИОННЫЙ КОНВЕЙЕР

 

В вибрационном конвейере (рис.64), загруженному транспортируемым материалом желобу сообщаются несимметричные колебания так, что средняя скорость его перемещения в одном направлении значительно превышает среднюю скорость в противоположном направлении. При движении с меньшей скоростью желоб перемещается из положения I в положение // вместе с находящимся на нем материалом. При резком возвращении желоба в исходное положение из-за повышенной скорости уменьшаются силы трения между желобом и материалом, вследствие чего, а также из-за инерционности материала он отстает от желоба, оставаясь на достигнутом ранее месте или незначительно смещаясь в направлении движения желоба и совершая таким образом скачкообразное движение по желобу за каждый цикл колебаний. Матердалы можно перемещать по горизонтали, а также наклонно вверх и вниз. Источником колебаний служат электромагнитные возбудители или вибраторы с механическим приводом (эксцентриковые, кривошипно-шатунные). В строительстве вибрационные конвейеры используют для транспортирования материалов на небольшие расстояния, например, при дозировании инертных материалов в производстве бетонных смесей или строительных растворов. Принцип виброконвейера используется, в частности, в работе виброжелобов для подачи бетонной смеси к местам ее укладки.

 

Общие сведения о трансмиссиях: передачи зубчатые, червячные и цепные

Общие сведения о трансмиссиях

Трансмиссиями называют устройства для передачи движения от силовой установки нескольким потребителям энергии — рабочим органам и движителям ходовых устройств машин.

Механические трансмиссии состоят из передач - механизмов для передачи непрерывного вращательного или поступательного движения, а также для преобразования одной формы движения в другую (вращательного в поступательное и наоборот). При единственном потребителе передача превращается в трансмиссию. Иногда понятия передачи и трансмиссии отождествляют, распространяя этот термин также на все другие (немеханические) виды трансмиссий.

Движение от силовой установки (двигателя) может передаваться рабочему органу передачей (трансмиссией) непосредственно, как, например, в ручной электросверлильной машине, или через исполнительные механизмы, как, например, у одноковшового экскаватора машины цикличного действия, исполнительными механизмами которого являются механизмы привода стрелы, рукояти, ковша, поворотной' платформы и ходового устройства. Каждый исполнительный механизм обеспечивает простое движение рабочего органа. Складываясь в определенных сочетаниях на различных стадиях рабочего цикла (операциях), простые движения (кроме движения хода) образуют сложное движение рабочего органа - ковша. Другим примером разветвленной трансмиссии может служить привод рабочих органов траншейного роторного экскаватора - машины непрерывного действия. В рабочем режиме его землеройному рабочему органу — ротору сообщается сложное движение, состоящее из двух простых движений: вращения относительно собственной оси, передаваемого через привод ротора (относительное движение), и поступательного движения за тягачом, передаваемого через привод ходового устройства (переносное движение). Кроме того, отдельной ветвью трансмиссии движение передается по замкнутому контуру ленте отвального конвейера для перемещения разгруженного из ковшей ротора грунта в сторону от траншеи.

Следует усвоить, что усилие или крутящий момент на ведомом звене трансмиссии зависят от внешнего сопротивления, а те же силовые характеристики ведущего звена, кроме того, от внутренних параметров трансмиссии (передаточного отношения и КПД). Для функционирования, например, трансмиссии для передачи вращательного движения необходимо, чтобы момент на ведущем звене, соответствующий внешнему сопротивлению, не превышал бы допустимого активного момента привода.

Скоростные параметры обычно задаются приводным двигателем (на ведущем звене передачи). В ряде случаев скорость является функцией реализуемого двигателем крутящего момента.

Дальнейшее изложение трансмиссий строительных машин обусловлено особенностями их структуры и содержания, в связи с чем ниже будут рассмотрены только виды механических передач. Все другие виды трансмиссий (электрические, гидравлические, пневматические) целесообразно рассматривать совместно с системами управления в составе соответствующих приводов.

По конструктивному исполнению элементов передач, участвующих в преобразовании параметров движения, различают фрикционные, ременные, зубчатые, червячные, цепные и канатные передачи. В передачах первых двух видов движение от ведущего к ведомому звену передается за счет сил трения на контактных поверхностях сцепляющихся друг с другом ведущего и ведомого звеньев. Эти передачи относятся к передачам движения трением. В зубчатых, червячных и цепных передачах движение передается за счет силового воздействия зацепляющихся друг с другом элементов ведущего звена на элементы ведомого. Эти передачи составляют группу передач движения зацеплением. Канатные передачи образуют особую группу для передачи движения закрепленным на ведущем звене канатом. Они будут рассмотрены отдельно при изучении устройства и принципа работы полиспастов. Из-за наличия в ременных, цепных и канатных передачах гибких связей - соответственно ремней, приводных цепей и канатов их называют передачами с гибкой связью.

Функциональные связи элементов механических передач обычно представляют кинематическими схемами. На кинематических схемах конкретных моделей машин указывают скорости (линейные или угловые) движения составных элементов трансмиссии, а также формирующие их параметры, например, числа зубьев зубчатых колес. Во всех других случаях эти данные опускают.

Зубчатые передачи

Зубчатая передача состоит из двух посаженных на валы зубчатых колес, меньшее из которых называют шестерней, а большее - колесом. Для передачи вращательного движения между двумя валами с параллельными осями применяют цилиндрические колеса с прямыми (рис.20,а и ж), косыми (рис.20, б) и шевронными (рис.20., в) зубьями; между валами с пересекающимися осями - конические колеса с прямыми (рис.20, г) или круговыми (рис.20, д) зубьями; между валами с неперекрещивающимися осями - винтовыми колесами (рис.20,е). Для преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот служит зубчато-реечная передача (рис.20, з). Передача, в которой зубья колеса находятся на его внутренней поверхности (рис.20,ж), называется передачей внутреннего зацепления.

Зубчатые передачи получили наибольшее распространение в приводах строительных машин благодаря малым габаритным размерам по сравнению с другими механическими передачами, высокому КПД (η = 0,97...0,99),, большой долговечности и надежности, постоянству передаточного отношения, обусловленному отсутствием проскальзывания между сопрягаемыми кинематическими парами, возможности применения в широком диапазоне моментов, скоростей и передаточных отношений. К их недостаткам относится шум при работе на значительных скоростях и в случае недостаточно качественного исполнения. Наиболее часто этот недостаток проявляется в передачах с прямозубыми колесами. Передачи с косозубыми тесами (см. рис.20, б) работают более плавно и менее шумно благодаря большему числу одновременно зацепляющихся пар зубьев. Обычно их применяют при окружных скоростях более 2 м/с. Недостатком этих передач является передача осевых нагрузок на валы, требующая установки их на подшипники, способные воспринимать эти нагрузки. Этого недостатка лишены передачи с шевронными колесами (см. рис.20, в), представляющими собой два зеркально ориентированных косозубых колеса в одной детали. Осевые нагрузки каждой половины такого колеса взаимно уравновешиваются без их передачи на валы. Недостатком шевронных колес является более сложная технология их изготовления.

 

 

 

Рис.20. Виды зубчатых передач:

а, б, в — цилиндрические колеса с прямыми, косыми и шевронными зубьями соответственно;

г, д — конические колеса с прямыми и круговыми зубьями;

е — винтовые колеса;

ж — передача внутреннего зацепления;

з — зубчато-реечная передача

Червячные передачи

Червячные передачи служат для передачи вращательного движения между перекрещивающимися валами, чаще под прямым углом. Передача состоит из винта 1 (рис.21), называемого червяком, и червячного колеса 2 с зубьями на своем ободе. Ведущим звеном в передаче является обычно червяк.

Рис.21. Червячная передача	а	б
Рис.22. Червяк с цилиндрической (а) и торовой (б) делительными поверхностями

В сечении в плоскости вращения червячного колеса и проходящего через ось вращения червяка червячная передача подобна зубчато-реечной передаче (см. рис.20,з). Червяк (рис.22,а) представляет собой винт с трапецеидальным профилем витков. Стандартный угол профиля в осевом сечении составляет α = 20°.

Кроме червяков с цилиндрической делительной поверхностью применяют также глобоидные червяки (рис.22, б) с торовой делительной поверхностью, охватывающей часть зубьев червячного колеса. Передачи с глобоидными червяками обладают более высокой по сравнению с обычными червяками несущей способностью вследствие большего числа зубьев червячного колеса, одновременно находящихся в зацеплении. Однако они более сложны в изготовлении, монтаже и регулировке, особенно после некоторого износа зубьев колеса.

Ради увеличения контактных поверхностей в паре червяк - колесо и снижения за счет этого контактных давлений зубья колеса выполняют охватывающими червяк в его поперечном сечении рис.22,б. Для несиловых передач, например, в приводах приборов, червячное колесо может быть выполнено также с цилиндрическим ободом (верхняя часть рис.22,а).

Ведущим органом в червячной передаче обычно является червяк. обратимость движения - от червячного колеса к червяку - возможна только при условии, когда угол подъема винтовой линии оказывается больше угла трения в сопрягаемой кинематической паре. Передачи, не обладающие этим свойством (обычно с однозаходными червяками), называют самотормозящимися, что означает невозможность самопроизвольного раскручивания червяка (ведущего звена передачи) внешними нагрузками, приложенными к валу червячного колеса. Достоинствами червячных передач, способствующими их широкому распространению в приводах строительных машин, является: бесшумность работы, возможность получения больших передаточных отношений при малых габаритных размерах передачи, высокая точность перемещений, возможность обеспечения самоторможения. К их недостаткам относятся: сравнительно низкий КПД, небольшие передаваемые мощности (до 70 кВт), повышенный износ витков червяка и зубьев колеса, необходимость применения дорогостоящих материалов (бронзовые венцы червячных колес) для уменьшения коэффициента трения контактирующих поверхностей.

Цепные передачи служат для передачи вращательного движения между двумя параллельными валами при значительном расстоянии между ними.

Передача (рис.23) состоит из двух звездочек 1 и 3 и охватывающей их цепи 2 В строительных машинах в качестве приводных цепей чаще применяют втулочно-роликовые (рис.24, а), реже зубчатые (рис.24, б) цепи. Оба вида цепей могут быть однорядными и многорядными, для передачи движения несколькими параллельными потоками.

Втулочно-роликовые цепи применяют при скоростях до 20 м/с, а зубчатые - до 25 м/с Последние работают с меньшей вибрацией и шумом, в связи с чем их называют бесшумными.

Цепные передачи

Рис.23. Схема цепной передачи

Основными параметрами приводных цепей являются: шаг t и разрушающая нагрузка. Форма зубьев звездочек зависит от типа и размеров цепи.

а	б	в
Рис.24. Втулочно-роликовая (а) и зубчатая (б) приводные цепи; (в) форма зубьев звездочек для зубчатых цепей

 

12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: