Применяются для передачи вращения между валами оси которых пересекаются под некоторым углом , как правило
Для пары конических колес передаточное число обычно назначают для понижающих передач 1 ≤ u ≤ 6,3 для повышающих передач 1 ≤ u ≤ 3,2. КПД передачи обычно 0,98-0,96
При высоких угловых скоростях вместо прямозубых конических колес используют более сложные в изготовлении конических колеса с косыми, дуговыми или спиральными зубьями, которые работают более плавно за счет увеличенного коэффициента перекрытия.
Тема №7 Винтовые механизмы
Предназначены для преобразования вращательного движения в поступательное, причем поступательное движение может выполняться с очень высокой точностью. Звено, выполняющее поступательное движение, движется, как правило, с небольшой скоростью. Используются в механизмах, где необходимо обеспечить достаточно высокую точность позиционирования звена движущегося поступательно.
Подвижность винтового механизма определяется:
; ;
Перемещение поступательного звена, если (шаг винта), определяется
Где – угол поворота винта, – число полных оборотов винта.
Учитывая, что перемещение определяется
Скорость перемещения поступательного звена легко определяется.
Усилие, передаваемое винтовой передачей, может достигать значительных усилий, но велики потери на трение в паре. Поступательное движение может выполнять как гайка так и винт (см. рис).
Пара “гайка-винт” образуют кинематическую пару 4 класса имеющую две степени свободы одна из которых поступательное движение звеньев друг относительно друга. Поэтому для уменьшения трения и “заедания” в месте контакта необходим подбор материалов винта и гайки. Как правило используются пары “сталь-сталь”, “сталь-бронза” , “сталь-латунь” и т.п.
Профиль винтовой линии выполняется, как правило, треугольным или прямоугольным, в зависимости от назначения механизма.
Для значительного уменьшения трения в винтовой паре используется шарико-винтовой механизм
В данном случае трение скольжения заменяется трением качения .
В качестве тел качения используют стальные шарики высокой твердости и различного диаметра. Как правило используются стандартные шарики, применяемые в шарикоподшипниках. Смазка пары выполняется консистентной или жидкой смазкой, в зависимости от условий работы механизма.
Недостатком винтовых механизмов является то, что они преобразуют вращательное движение в поступательное. Обратное преобразование – поступательное во вращательное, возможно только в случае очень большой величины шага винтовой линии, но в этом случае потери будут велики, что приведет к значительному уменьшению к.п.д.
- полезная (движущая сила):
- реакция. С ростом угла , увеличивается, следовательно тоже возрастает следовательно уменьшается действие силы , при уменьшении угла уменьшается значение – определяющей крутящий момент на звене 2 и ее значение, при определенном значении будет равно – вращение станет невозможным.
Шариковинтовая передача более сложна в изготовлении т.к. необходимо обеспечить высокую точность изготовления винтовых профильных канавок на винте и гайке. Кроме того разноразмерность шариков по диаметру не должна превышать мкм.
Винтовые механизмы скольжения менее надежны и имеют повышенную интенсивность изнашивания.
К.П.Д. винтовых механизмов зависит от скорости относительного перемещения едущего и ведомого звена, а также условий смазки контактных поверхностей:
, где ;