Механические передачи. Классификация

КПД механической передачи определяется по формуле …

 

Наиболее  высокий КПД имеет … передача.

 

1) зубчатая  коническая

2) цепная

3) червячная

4) ременная

5) зубчатая  цилиндрическая

 

К механическим передачам зацеплением относятся  …

 

1) зубчатые, волновые, клиноременные

2) зубчатые, фрикционные,  червячные

3) зубчатые, цепные, червячные, планетарные

4) зубчатые, червячные,  ременные, фрикционные

 

К механическим передачам трением относится …

 

1) червячная

2) клиноременная

3) волновая  зубчатая

4) планетарная

5) винтовая

 

Большее передаточное отношение имеет … передача.

 

1) коническая  зубчатая

2) ременная

3) цепная

4) цилиндрическая зубчатая

5) червячная

 

В механическом приводе быстроходной называется передача …

 

1) расположенная ближе  к двигателю

2) расположенная ближе  к рабочем органу привода

3) открытая 

4) закрытая

 

Механизмы управления

 

Механизмы управления осуществляют пуск и остановку машины, а также  контроль за ее работой. Механизмы регулирования служат для настройки машины на заданный режим или ритм работы. Механизмы защиты и блокировки используются для предотвращения неправильного включения машины, а также производственного травматизма: Исполнительный механизм технологической машины определяет и характеризует ее класс. Конструкция исполнительного механизма зависит от характера технологической операции и структуры рабочего цикла машины. Исполнительный механизм состоит из рабочей камеры, рабочих органов, вспомогательных устройств для подачи продукта в камеру и удаления из нее. Рабочая камера предназначена для удержания продукта; в положении, удобном для воздействия на него рабочими инструментами. Устройство рабочей камеры зависит от физико-механических свойств продукта, его формы и размеров, а также характера технологической операции.

Рабочий орган  исполнительного механизма непосредственно  воздействует на обрабатываемый продукт  в соответствии с заданным технологическим  процессом. Последний может осуществляться с помощью различных рабочих  органов, которые подразделяются на основные (ножи, лопасти, решетки, взбиватели и т.п.) и вспомогательные (зажимы, опорные плоскости и др.).

Передаточное  отношение редуктора есть отношение: количества оборотов электродвигателя к количеству оборотов выходного  вала редуктора:

U=nвх/nвых

nвх - количество  оборотов входного вала редуктора, т. е обороты электродвигателя, об/мин.

nвых - необходимое  количество оборотов выходного  вала редуктора, об/мин.

Полученное  передаточное число округляется  до передаточного числа из типового ряда для данных типов редукторов.

 

Фрикционная передача

 

Фрикционная передача — кинематическая пара, использующаяся для передачи механической энергии  силы трения.

Трение между  элементами может быть сухое, граничное, жидкостное. Жидкостное трение наиболее предпочтительно, так как значительно увеличивает долговечность фрикционной передачи.

Фрикционные передачи делятся на:

 

1. а)С параллельными  валами

б)с пересекающимися  валами

 

2.а)с внешним  контактом

б)с внутренним контактом

 

3.По возможности  варьирования передаточного отношения

а)нерегулируемые(i=const);

б)регулируемые (фрикционный вариатор).

 

4.По возможности  изменения передаточного отношения  при наличии промежуточных тел  в передаче

 

5.По форме  контактирующих тел

а)цилиндрические

б)конические

в)сферические

г)плоские

 

Валы прокатных  станов, мотор-редуктор с фрикционным вариатором, ведущие колёса транспортных средств взаимодействующих с опорной поверхностью посредством сил трения.

 

Волновая  передача

 

Волновая  передача — механическая передача, передающая движение за счет циклического возбуждения волн деформации в гибком элементе. Передача движения может производиться посредством зубьев, винтового принципа, а также фрикционного контакта. Изобретена в 1959 году американским инженером У. Массером.

Принцип действия

Детали волновых зубчатых передач

 

Состоит из жесткого неподвижного элемента — зубчатого  колеса с внутренними зубьями, неподвижного относительно корпуса передачи; гибкого  элемента — тонкостенного упругого зубчатого колеса с наружными  зубьями, соединенного с выходным валом; генератора волн — кулачка, эксцентрика или другого механизма, растягивающего гибкий элемент до образования в двух (или более) точках пар зацепления с неподвижным элементом. Число зубьев гибкого колеса несколько меньше числа зубьев неподвижного элемента. Число волн деформации равно числу выступов на генераторе. В вершинах волн зубья гибкого колеса полностью входят в зацепление с зубьями жёсткого, а во впадинах волн — полностью выходят из зацепления. Линейная скорость волн деформации соответствует скорости вершин выступов на генераторе, то есть в гибком элементе существуют бегущие волны с известной линейной скоростью. Разница чисел зубьев жёсткого и гибкого колёс обычно равна (реже кратна) числу волн деформации.

Принцип работы волновой зубчатой передачи

Например, при  числе зубьев гибкого колеса 200, неподвижного элемента — 202 и двухволновой передаче (два выступа на генераторе волн) при вращении генератора по часовой  стрелке первый зуб гибкого колеса будет входить в первую впадину жёсткого, второй во вторую и т. д. до двухсотого зуба и двухсотой впадины. На следующем обороте первый зуб гибкого колеса войдёт в двести первую впадину, второй — в двести вторую, а третий — в первую впадину жёсткого колеса. Таким образом, за один полный оборот генератора волн гибкое колесо сместится относительно жёсткого на 2 зуба.

Преимущества

большое передаточное отношение, при малом количестве деталей (i = 80..320)

улучшенные  массогабаритные характеристики по-сравнению с обычными зубчатыми передачами

высокая кинематическая точность и плавность хода

возможность передачи движения через сплошную стенку

высокая нагрузочная  способность

передача  момента через герметичные стенки

Недостатки

высокая напряженность  основных элементов гибкого колеса и генератора волн

пониженная  крутильная жесткость

 

Цепная  передача

 

Цепная передача — это передача механической энергии  при помощи гибкого элемента —  цепи, за счёт сил зацепления. Может  иметь как постоянное, так и  переменное передаточное число (напр. цепной вариатор).

 

Состоит из ведущей  и ведомой звездочки и цепи. Цепь состоит из подвижных звеньев.

 

Цепные передачи универсальны, просты и экономичны. По сравнению с зубчатыми передачами (См. Зубчатая передача) они менее чувствительны к неточностям расположения валов, ударным нагрузкам, допускают практически неограниченные межцентровые расстояния, обеспечивают более простую компоновку, большую подвижность валов друг относительно друга. В сравнении с ремёнными передачами (См. Ремённая передача) они характеризуются следующими достоинствами: отсутствие проскальзывания и постоянство среднего передаточного отношения; отсутствие предварительного натяжения и связанных с ним дополнительных нагрузок на валы и подшипники; передача большой мощности, как при высоких, так и при низких скоростях; сохранение удовлетворительной работоспособности при высоких и низких температурах; приспособление к любым изменениям конструкции удалением или добавлением звеньев.

Достоинства:

большая прочность  стальной цепи по сравнению с ремнем позволяет передать цепью большие нагрузки с постоянным передаточным числом и при значительно меньшем межосевом расстоянии (передача более компактна);

возможность передачи движения одной цепью нескольким звездочкам;

по сравнению  с зубчатыми передачами — возможность  передачи вращательного движения на большие расстояния (до 7 м);

сравнительно  высокий КПД (>> 0,9 ÷ 0,98);

отсутствие  скольжения;

малые силы, действующие  на валы, так как нет необходимости  в большом начальном натяжении;

возможность легкой замены цепи.

 

Недостатки:

растяжение  цепи со временем;

сравнительно  высокая стоимость цепей;

невозможность использования передачи при реверсировании без остановки;

передачи  требуют установки на картерах;

сложность подвода  смазочного материала к шарнирам цепи;

скорость  движения цепи, особенно при малых числах зубьев звездочек, не постоянна, что вызывает колебания передаточного отношения.

 

Цепные передачи применяются в с.-х. машинах, велосипедах, мотоциклах, автомобилях, строительно-дорожных машинах, в нефтяном оборудовании и т. д. Преимущественное распространение имеют открытые Ц. п., работающие без смазки, или с периодической ручной смазкой, с однорядными втулочно-роликовыми цепями, непосредственно встроенные в машины.

 

Пример

 

Котлетоформовочная машина МФК - 2240М. Назначение и устройство (кинематическая схема). Принцип действия

Машина состоит  из корпуса, привода, крышки стола с  загрузочным бункером, бункера для  панировочных сухарей, формующего стола  и ряда других деталей и узлов.

Внутри литого алюминиевого корпуса  находится  привод, представляющий собой электродвигатель , прифланцованный к червячному редуктору / и понижающий число оборотов с 1400 до 37 в минуту. Вал редуктора , вращающийся в шарикоподшипниках , получает движение от червячного колеса  и передает его шестерне  и валу , на котором закрепляется лопастный винт . Лопастный винт вращается в неподвижном бункере 6 и направляет котлетную массу к отверстию в его днище.

Рабочим инструментом машины служит формующий стол , выполненный  в виде круглого диска с тремя  ячейками. Движение формующему столу передается вертикальным валом , который получает вращение от зубчатого колеса , находящегося в зацеплении с шестерней 3. Внутрь ячеек стола вставлены поршни , которые совершают возвратно-поступательное движение в вертикальном направлении. Хвостовик каждого поршня проходит через направляющую втулку, скрепленную с формующим столом. В хвостовик ввернут опорный винт с гайкой

Вверх поршни перемещаются за счет кулачка , по которому скользят головки опорных винтов поршней, копирующие профиль его поверхности. При вращении стола поршни принимают положения, соответствующие участкам кулачка, поскольку их хвостовики скользят по его поверхности. В верхнем положении поршень должен находиться заподлицо с рабочей поверхностью формующего стола, что достигается ввинчиванием или вывинчиванием опорного винта.

Масса изделий  изменяется регулировочным винтом , выведенным на поверхность формующего стола. При  повороте винта в том или ином направлении штифт , навинченный  на его нижний конец, перемещается вверх  или вниз. Штифт перемещает планку, надетую на ступицу формующего стола, в которую упираются пальцы  поршней. Направление вращения винта указано на его головке двумя буквами: Б-больший вес и М - меньший вес. Крышка стола с загрузочным бункером для фарша крепится к корпусу гайками. Бункер  для панировочных сухарей вставляется в круглое отверстие крышки стола. На поворотной оси, над формующим столом, установлен сбрасыватель  формующего стола, под которым крепится приемный лоток . Двигатель включается пакетным включателем, укрепленным на корпусе машины.

Принцип работы машины. Вращающийся формующий стол поочередно подводит ячейки с поршнями под бункер с сухарями, бункер с котлетной массой и к сбрасывателю. При этом» опорные винты хвостовиков поршней перемещаются по кулачку, который расположен таким образом, что участок с промежуточной высотой находится под бункером для сухарей, участок с минимальной высотой - под бункером с котлетной массой, а участок с максимальной высотой - у сбрасывателя.

Поршни поочередно опускаются сначала под бункером с сухарями, заполняя ими пространство над поршнем, затем под бункером с котлетной массой, заполняя образовавшееся над поршнем свободное пространство. Глубина опускания поршня зависит от положения регулировочного винта и планки. Регулировка позволяет изменять массу изделий в пределах от 45 до 95 г.

При дальнейшем вращении стола хвостовики поршней, скользя по участку подъема кулачка, поднимают поршни и выталкивают  изделие на поверхность стола  под сбрасыватель. Ролик формующего стола поворачивает кулачок сбрасывателя, и изделие сталкивается на приемный лоток. Сбрасыватель одновременно очищает вращающийся стол от крошек. Далее весь цикл движений поршней повторяется.

 

Параметры и  размерность 

Машина                                                       МФК-2240

 

Производительность, шт. /ч                            2240 "