Какой передаточный механизм используется в велосипеде

Раздел 3. Основы техники, технологий и проектирования

Тема 3.1. Механизмы и машины. Сверлильный станок

§ 16. МЕХАНИЗМЫ ПЕРЕДАЧИ И ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ. ПЕРЕДАТОЧНОЕ ЧИСЛО

1. Какая передача применяется в велосипеде?

2. Как называется деталь, которая передает движение?

3. Как называется деталь, воспринимает движение?

Из предыдущего параграфа тебе уже известно, что механизмы предназначены для передачи и преобразования движения. Все механизмы состоят из деталей.

Детали делятся на несколько видов.

Крепежные (винты, гайки, болты и т. п) предназначены для соединения частей механизма.

Валы применяют для передачи движения закрепленным на них деталям (шківам, зубчатым колесам, звездочкам и т. п).

Оси выполняют функции поддержания вращающихся деталей на них.

Опоры (подшипники) — это детали, предназначенные для поддержания валов.

Детали механизмов, которые передают движение, называются ведущими, а детали, которые воспринимают это движение, — ведомыми. В разнообразных механизмах широко используется вращательное движение. Это движение можно передавать с ведущей части на ведомую за помощью соединений, которые называются передачами.

Различают передачи трением (ременные, фрикционные), передачи зацеплением (зубчатые, червячные, цепные, винтовые) и другие (табл. 2).

Таблица 2. Механизмы передачи вращательного движения

Рис. 180. Кинематическая схема: 1 — двигатель; 2 — передаточный механизм; 3 — рабочий орган

Составляющие механизма, их связь, в том числе и механизм передачи движения, можно показать с помощью условных обозначений на кинематических схемах.

Кинематическая схема (рис. 180) — это графический документ, на котором с помощью условных обозначений деталей показана последовательность передачи движения от двигателя 1 через передаточный механизм 2 с рабочего органа машины 3 и их взаимосвязь.

На кинематических схемах изображают только те элементы (звенья) машины или механизма, которые принимают участие в передаче движения (зубчатые колеса, ходовые винты, валы, шкивы и др.), без соблюдения размеров и пропорций.

Ременная передача, с помощью которой можно передать вращательное движение на значительное расстояние, состоит из ведущего

вала, ведущего шкива, приводного ремня, ведомого шкива, ведомого вала.

Шкив, закрепленный на валу электродвигателя сверлильного станка, является ведущим, а шкив, соединенный ремнем с ведущим шкивом, получает от него вращательное движение и является ведомым. Соответствующие названия имеют и валы, на которых закреплены шкивы.

Ведущие и ведомые элементы ременной и зубчатой передач всегда находятся в определенной зависимости друг от друга.

Для количественной оценки изменения скорости вращения, которая происходит в передаче, введено понятие передаточного числа (u). Передаточное число ременной передачи зависит от соотношения диаметров шкивов и выражается формулой:

где n1 — частота вращения (количество оборотов в секунду) ведущего вала; n2 — частота вращения (количество оборотов в секунду) ведомого вала.

Ведущее колесо первым в передаче воспринимает движение (от двигателя, другой передачи) и передает его другому — ведомому колесу.

Если u= 1, то это означает, что скорость вращения ведущего и ведомого колес одинакова. Если u> 1, то ведущее звено вращается быстрее, чем ведомая. Если u< 1 — скорость вращения ведущего колеса меньше скорость вращения ведомого.

В зубчатых передачах вращательное движение передается с помощью сцепления зубцов ведущего и ведомого колес. Зубчатые передачи не имеют проскальзывания, передают большие скорости и мощности.

Основы техники, технологий и проектирования передачи нашли широкое применение в автомобильных механизмах, тракторах, станках, механических часах и тому подобное. В современных машинах используют зубчатые колеса от нескольких миллиметров (механические часы) до нескольких метров (прокатный стан).

Передаточное число зубчатой передачи можно определить по fколичеством зубцов ведущего и ведомого колес по формуле:

где u— передаточное число; Z2  число зубцов ведомого колеса; Z1— число зубьев ведущего колеса (шестерни).

На практике передаточное число определяют вычетом зубьев каждого колеса.

По форме зубьев различают несколько видов зубчатых колес: прямозубые, косозубые, шевронные (F-образные). Каждое соединение имеет свое умовнепозначення (см. табл. 2).

Цепная передача — это механизм для передачи вращательного движения между параллельными валами при помощи двух звездочек и бесконечной цепи.

В простейшем варианте цепная передача (рис. 181) состоит из ведущего звена 3 и ведомой 1 (звездочек), которые размещены на соответствующих валах, и цепи 2 в виде замкнутого контура, находящегося в сцеплении с звездочками. По аналогии с пасовими передачами свободный отрезок цепи, набегающей на ведущую звездочку 1, называется ведущим звеном, а второй свободный — ведомой. За счет сцепления цепи с зубьями звездочек обеспечивается передача вращательного движения от ведущей звездочки к ведомой.

Передаточное число определяется отношением числа зубьев ведомой и ведущей звездочек.

Для преобразования одного вида движения в другой, например вращательного в поступательное, применяют механизмы преобразования движения.

К таким механизмам можно отнести реечный, винтовой и кривошипно-шатунный механизмы.

Реечные механизмы преобразующие вращательное движение в поступательное и наоборот. Реечный механизм состоит из зубчатой рейки и зубчатого колеса (рис. 182).

Реечный механизм используется в различных приборах для точного перемещения отдельных частей, например шпинделя сверлильного станка.

Рис. 181. Цепная передача велосипеда: а-общий вид; б — фрагмент передачи

Рис. 182. Реечные механизмы

Рис. 183.Винтовой механизм

Рис. 184. Колонна сверлильного станка

Винтовой механизм преобразует вращательное движение в поступательное или наоборот. Он состоит из винта 1 и гайки 2 (рис. 183). С помощью такого механизма получают выигрыш в силе. Винтовой механизм обеспечивает большую точность перемещения.

Вспомни, в каких устройствах школьной мастерской используется такой механизм. Какие ты знаешь бытовые приборы, в которых применяется такой механизм? Какой принцип их действия?

В сверлильном станке с помощью резьбы, нарезанная на колонне, и гайки можно изменить высоту корпуса станка (рис. 184). Об особенностях работы этого механизма ты узнаешь на следующих уроках.

Варианты конструкции винтового механизма:

• ведущий винт, гайка неподвижна, поэтому винт, вращаясь, будет перемещаться поступательно (винтовой механизм в тисках);

• ведущий винт (не двигается), гайка вращается, движется поступательно (механизм изменения высоты корпуса в сверлильном станке);

• ведущая гайка (вращается, но не двигается поступательно), винт движется поступательно (винтовой механизм домкрата).

Кривошипно-шатунный механизм — это один из самых распространенных механизмов, который применяют в двигателях автомобилей, тракторов, мотоциклов, бытовой технике и тому подобное. Его используют для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и наоборот.

Кривошип 1 равномерно вращается и передает усилие и движение через шатун 2 повзункові 3 (рис. 185).

Рис. 185. Кривошипно-шатунный механизм общий вид

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 16

Ознакомление с механизмами оборудования школьной мастерской

Оборудование: столярный верстак, слесарные тиски, сверлильный станок, ручная дрель.

Последовательность выполнения работы

1. По заданию учителя ознакомься с механизмами, которые есть в школьной мастерской.

2. Выясни их назначение и принцип действия.

3. Заполни таблицу.

— механическая передача, ременная передача, цепная передача, ренковии механизм, винтовой механизм, кривошипно-шатунный механизм, передаточное число.

Ведомое колесо — колесо, которое движется за счет того, кто передает движение.

Ведущее колесо — колесо, что первым в передаче воспринимает движение (от двигателя, другой передачи) и передает его другому колесу.

Кривошип — звено кривошипного механизма, которое может во время движения делать полный оборот вокруг неподвижной оси.

Фрикцион — устройство для передачи вращательного движения между двумя валами посредством силы трения.

Что называют механизмом?

В чем различие между механизмами передачи и преобразования движения? Чем характеризуется зависимость между ведущей и ведомой деталями механизмов?

4. Из каких деталей состоит цепная передача?

5. Сходство и различие между зубчатой и цепной передачами?

6. Какие преимущества реечного механизма?

7. Объясните варианты конструкций винтового механизма.

8. Где применяют механизмы?

9. Для чего применяют условные графические изображения?

Тестовые задания

1. Какой шкив называется ведомым?

А то, что приводит в движение другой механизм

Бы тот, что приводится в движение другим механизмом

2. На рисунке изображен…

А механизм вращения

Бы механизм передачи движения

В механизм изменения движения

3. На каких изображениях показаны передачи трением?

4. На каком рисунке передаточное отношение соединение ровно 1?

5. На каком изображении показано фрикционную передачу?

Источник

Поделиться:
Нет комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.