Передачи

Передачи. Для передачи вращательного движения от одного вала другому служат П., которые в основном м. б. разделены на: 1) II. непосредственным соприкосновением рабочих элементов, каковы например зубчатые, червячпые (смотрите Зубчатые колеса), фрикционныеП.,и2) П.гибким телом(нитыо), например ременная, стальной лентой (смотрите Ременная передача), канатная (смотрите Канатная передача), цепная П. Ниже разобраны варианты фрикционной П.

1. Фрикционная П. цилиндрическими колесами между параллельными валами (фигура 1). Передаточное число:

г=‘ϊ*_ ₌ £ι

Οχ D 2

где он, а>₂—угловые скорости колес, п_и п„— числа оборотов колес, i), Н₂—диам. колес. Для того чтобы было обеспечено сцепление колес силой трения, необходимо удовлетворить условию: j

Q-μ^υ, откуда Q=“-,

где U кз—окружная сила на поверхности шкива, определяемая из след, ур-ия:

Здесь Q кг — сила нажатия одного шкива на другой, μ — коэф. трения между шкивами, V м/ск — окружная скорость, принимаемая ^7 jh/ck; μ=0,1 — 0,15 для чугуна

Фигура 2.

по чугуну, 0,15—0,2 для чугуна по бумаге, 0,2 — 0,3 для чугуна по коже или дереву.

Ширина шкива В=^ см, где В_г=7 к г/см для чугуна по чугуну, 5 к г/см для чугуна по твердому дереву, 3 килограмма/см для чугуна по мягкому дереву, 2— 3 килограмма/см для чугуна по коже. Для уменьшения силы нажатия шкивов применяют клиновидную форму обода (фигура 2). Из чертежа имеем:

U=2R · cos q μ,

где μ — tg ρ; следовательно U=2R sin p, откуда

В- ^u

2 Sin ρ

Sinja+g)

sine

V μ^:

Сила нажатия:

Q-σ.

где

, _ Sin Q___β

^ ^— sin (α + β) ~ sill ^α+ μ COS a

Для сравнения приводим величины сил Q и Q при 2а=30°; цилиндрич. колеса: (/.=0,1; <3=10.U; клиновидные колеса: μ =

Фигура з.

Фигура 4.

=0,28 :Q=3,6.1/. Приведенные цифры указывают на значительное уменьшение силы нажатия Q в связи с применением клиновидного обода. Кпд такой передачи >г=0,88— 0,90; на фигуре 3 показана конструкция передачи.

2. Фрикционная П. коническими колеса-м и (фигура 4). Здесь передаточное число выражается так же, как и в предыдущем случае, то есть:

Οι

о,

ние этой П. для перемены направления вращения весьма ограничено.

4. На фигуре 7 представлена схема П. с п е р е-менным передаточным числом; цилиндрич. колесо, перемещаемое вдоль вала, работает с конусом, так что при постоянном числе оборотов ведущего вала ведомый получает переменное число оборотов в зависимости от положения ролика на валу

5. На фигуре 8 представлена П. Stevens’a. Перемещением ремня достигается изменение передаточного числа.

6. Недостаток П. цилиндрич. колесами, заключающийся в относительно больших усилиях, передаваемых на подшипники, совершенно устранен в передаче Гаррарда (фигура 9). Устройство передачи состоит в том, что на ведущий шкив а,

ведомый Ь и вспомогательный с надето кольцо d из специальной стали с относительной расточкой. Когда П. не работает, кольцо занимает положение, указанное на фигуре. При вращении ведущего шкива а кольцо

ω₂

г=--==

п₂

^ωΓ

Нормальная сила нажатия

r> и колес R=- ; осевые усилия и· Q ₂ определяются из силового мн-ка (фигура 4).

Q₁=R· sin δ_τ =~ · sin <5_Х; Qz=v· sin <5₂.

На фигуре 5 представлена фрикционная Π. конич. колесами с переменой направления вращения. Попеременно включая колеса пи b посредством кольца д, получим соответствующие движения колеса В.

3. На фигуре 6 представлена П. между взаи м но перпендикулярным и в а-Л а м и, при; этом шкив S работает торцовой частью. Передаточное число в этой II.

имеет выражение: n:n₀=x:dl2 (смотрите фигура 6), отсюда n=n₀(x:dl2), то есть имеем переменное п с изменением х но т. к. с приблизке-нием шкива D к оси вертикального вала скольжение быстро возрастает, то примене-

занимает положение, показанное пунктиром, повернувшись на некоторый угол относительно точки Е как полюса поворота. Шкивы и кольцо П. работают в закрытой коробке, наполненной маслом. Кпд П. h=0,98 и больше, чем в ранее рассмотренных II. Передаточное число в этих П. делают от 1 : 2 до 1 : 15.

7. Одной из П., дающей возможность разгрузить валы от поперечных сил, является передача, представленная на фигуре 10. Устройство передачи состоит в следующем: в диске D, наглухо посаженном на валу 2, закреплены три или четыре оси А, на которых вольно сидят колеса U, приходящие в соприкосновение с кольцом R; это кольцо снаружи обработано на конус. Кольцо О, внутренняя поверхность которого коническая, перемещают установительными болтами S; в результате такого перемещения кольца О достигается необходимое нажатие между U и 1 и R и U. На ось А давление не передается. Передаточное число от вала 1 к валу 2 определяется из следующего рассуждения: колеса U катятся без скольжения по кол· цу M, а потому центры колес U имеют линейную скорость меньшую в два раза, чем скорость точки соприкосновения кольца U с 1; на основании изложенного имеем:

ndni

ν_Λ, Ч

s 71· I П*

ndn i

³ 6(Г

ν_Λ

отсюда г -

ni · 712.

" ~2l’

60 60 ’ ‘ Πχ

где I—диам. окружности, на которой расположены центры колес U.

8. П. с переменным передаточным числом (фигура 11) состоит из полого конуса, соединенного малым основанием

с валом посредством универсальной муфты (смотрите Рука шарнир) т.обр., что образующая конуса остается параллельной оси вала. Конус приводит во в ращение фрикционное ни линдрич. колесо; от него посредством вала и шес терни движение передается зубчатому колесу. Конус может быть перемещаем вдоль оси вала, благодаря чему в соприкосновение

Фигура ю. с фрикционным колесом приходят различные диаметры его.

9. К о м б и н а ц и я конусов с прямой и кривой образующими (фигура 12). Конус А имеет образующей прямую, конус В—кривую. Перемещением пластинок (с е-

р е ж е к) С и D, связанных шарнирно с подшипниками вала конуса В, в соприкосновение приводятся различные части конусов, в результате чего меняется передаточное число, выражаемое равенствами:

"1 г₃

10. Фрикционная П. с переменным передаточным число м (фигура 13). На концах валов насажены фрикционные колеса А и В; их меридиональные сечения представляют дуги одной окружности. При этом относительное расположение колес таково, что одна дуга является продолжением другой. Промежуточное «фрикционное колесо С ставится в контакт с каждым из колес А а В, и в соответствии с его положением меняется передаточное число между А и В.

Фигура 12.

11. Фрикционная П. с конусами и промежуточными роликами для перемены передаточного числа («фигура 14). П. состоит из конусов А и В с одной геометрии, осью, при этом один из конусов—в о ду-щий, другой—в е д о м ы й. Движение от

одного конуса другому передается посредством группы (фрикционных роликов С, расположенных по окружности. Эти ролики соединены валами, лежащими в подшипниках, которые в свою очередь могут поворачиваться на шипах на требуемый угол в зависимости от положения муфты П. Перемещая муфту D вдоль оси вала, получаем соответствующее положение фрикцисшных роликов и таким образом изменяем передаточное число.

12. Комбинированная П., состоящая из фрикционной П. и диференцпала («фигура 15). Устройство П. состоит в следующем: две когшч. шестерни F и G вольно (свободно)

Т. 9. т. XVI.

сидят на оси С; между ними посажены две другие конические шестерни Т и J, сидящие вольно на оси, перпендикулярной к оси С и составляющей одно целое с этой последней. Шестерни F и G составляют одно целое

с фрикционными дисками D и Е, приходящими в контакт с дисками N я О. Приведем диск N во вращение посредством ремня в направлении, указанном стрелкой а, и поставим диски Вийна одинаковом расстоянии от центра; тогда диск D придет во вращение по стрелке b, а диск Е в направлении обратном; оба диска будут вращаться с одной и той же скоростью. Шестерни F и G, вращаясь с одним и тем же·числом оборотов, но в противоположном направлении, приведут во вращение шестерни Т и J, причем их ось останется неподвижной. Если ось С передвинуть по стрелке е, то диски D и Е будут вращаться, как и раньше, в направлениях взаимно противоположных: однако теперь диск Ώ будет вращаться быстрее, чем раньше, а диск Е медленнее. Вследствие этого ось шестерен Т и J вращается вместе с осью С в направлении вращения диска D; скорость вращения оси зависит от разности скоростей шестерен Ей G.Передача дает возможность изменять скорость вращения на весьма незначительную величину. В зависимости от перемещения дисков в ту или другую сторону вдоль оси можно менять направление ее вращения. Момент, вращающий вал С, зависит от коэф-та трения дисков D и Е, а потому эта П. неприменима для передачи больших мощностей.

13. II. полым конусом и кон и чески м колесом для изменения передаточного числа (фигура 16). Полый конус В передает вращение конич. колесу С. На фигуре 16 видно приспособление, позволяющее менять относительное положение конуса В и ко леса С и так. обр. изменять передаточное число между шкивами А и Е. Движением рычага F влево перемещается параллельно самой себе опора колеса С. Одним из интересных моментов является тот, когда гео

метрии ескиеоси конуса и колеса совпадают; тогда оба вала вращаются с одной и той же скоростью, и П. обращается в коническую муфту.

Лит.: Худяков П. К. иСидоров А. M, Детали машин, ч. 1, М., 1907; Берлов Μ II Детали машин, вып. 4, ч. 1, 4 изд., М., 1929; Ратнов-ский Л., Подъемные краны, лебедки, домкраты ит.п. подъемные приспособления, т. 2, вып. 4, СПБ, 1915; Бетман Г., Грузоподъемные машины, прр. с пем., M., 1930; Laudien К., Die Maschinenele-me.nte, 4 АиП., В. 2, Lpz., 1925; ROtscher F, Die Masehmenelemente, В. 2, Berlin, 1929; Machinery’s Encyclopedia, v. G, N. Y., 1925; Eindner G, Die Maschineneiemente, Stg., 1910. С. Кочергин.