Фрикционная передача

В случае фрикционной передачи два колеса прижаты друг к другу с некоторой силой. При вращении одного колеса, например, по часовой стрелке другое колесо благодаря трению приходит тоже во вращение и движется против часовой стрелки. Такая передача имеется, например, в швейной машине между колесом и шпулькомоталкой, между тахометром и валом двигателя при измерении числа оборотов.

Вообще фрикционная передача применяется при небольших мощностях. Как известно, при одной и той же скорости мощность пропорциональна величине действующей силы. Сила же, действующая на ведомое фрикционное колесо, зависит от силы трения между обоими колёсами. Но сила трения зависит от силы давления.

Следовательно, при большой мощности оба колеса должны быть прижаты друг к другу с очень большой силой, вследствие чего вал, на котором насажено колесо, может изогнуться.

Силы, действующие на твёрдое тело, вращающееся вокруг оси

Проделаем следующий опыт. Намотаем на диск нить и потянем её. На диск будут действовать две разные силы:

сила натяжения нити и сила трения диска о стол. Под действием этих сил диск будет вращаться и одновременно перемещаться.

Если же намотать на диск две нити так, и потянуть за нити в противоположные стороны, приложив равные силы, то диск будет только вращаться.

Две равные, параллельные и противоположно направленные силы называются парой сил.

Подробнее...

Зубчатая передача

Передача зубчатыми колёсами, или шестернями, находит самое широкое применение в технике. Так, при помощи зубчатых колёс осуществляется передача от двигателя к ведущим колёсам в автомобиле, тракторе и трамвае. При помощи зубчатых колёс передаётся движение от двигателя к гребному винту парохода. Зубчатые колёса применяются во многих станках для передачи движения от двигателя к станку и т. д. На рисунке изображено применение зубчатых колёс в ручной лебёдке.

С помощью шестерён можно вращательное движение преобразовать в поступательное, как это показано на рисунке. На этом рисунке изображена упрощённая схема одного из наиболее употребительных механизмов строгального станка. Движение от шкива D (который приводится во вращение ремнём) передаётся при помощи валов и системы шестерён, сидящих на этих валах, зубчатой рейке R. Зубчатая рейка движется поступательно в направлении, указанном на рисунке оперённой стрелкой. Вместе с ней движется и стол станка (не изображён на рисунке), с которым скреплена рейка. Когда рейка дойдёт до конца, особым приспособлением перекрещённый ремень переводится на шкив D1. Рейка при этом получит обратный ход (холостой) в направлении, обозначенном простой стрелкой.

Число оборотов ведомого колеса зависит от числа оборотов ведущего и числа зубьев на обоих колёсах.

Пусть одна шестерня имеет z1 зубьев и делает n1 оборотов в секунду, другая же, сцепленная с ней шестерня имеет z2 зубьев и делает n2 оборотов.

У первой шестерни за 1 секунду через точку сцепления пройдёт z1n1 зубьев, а у второй шестерни – z2n2. Так как числа прошедших зубьев на обеих шестернях равны, то

Подробнее...

Ремённая передача

При ремённой передаче два колеса–шкива, укреплённые на разных валах, охватываются «бесконечным» приводным ремнём. Шкив А на валу двигателя называется ведущим, а шкив В на валу станка – ведомым. Если диаметры шкивов неодинаковы, то, так как скорости на окружностях того и другого шкива при отсутствии скольжения равны, числа их оборотов будут различны.

Пусть D1 –диаметр ведущего шкива и он делает n1 оборотов в секунду, a D2 – диаметр ведомого шкива и n2 – число его оборотов, v – скорость на окружностях обоих шкивов.

Тогда

v = ?D1n и v = ?D2n2

 

Отсюда

n1 = v/?D1, (1)

 

и

n2 = v/?D2, (2)

Разделив равенство (2) на (1), получим:

 

n2/n1 = D1/D2, (3)

Числа оборотов шкивов в единицу времени обратно пропорциональны диаметрам шкивов. Отношение n2/n1 называется передаточным числом.

Из равенства (3) следует, что число оборотов вала станка тем больше, чем меньше диаметр его шкива.

Подробнее...

Вращательное движение твердых тел

Простейшие движения твёрдого тела – поступательное и вращательное. С поступательным движением мы уже ознакомились в первой части курса.

Вращательное движение твёрдых тел весьма распространено в природе и технике. Например: движение Земли вокруг своей оси, движение шкивов, маховых колёс и обтачиваемых на токарных станках деталей, движение граммофонной пластинки и т. п.

На рисунке стрелками показано вращательное движение детали на токарном станке и поступательное движение резца.

Любое движение твёрдого тела может быть представлено как результат поступательного и вращательного движений. Особенно хорошо это видно на примере винтового движения. Болт, например, ввинчиваясь в гайку, движется поступательно и одновременно вращается. Сверло при работе также одновременно вращается и движется поступательно. Колесо повозки, вращаясь вокруг оси, одновременно вместе с повозкой движется поступательно. Таких примеров можно привести сколько угодно.

Возьмём картонный диск с нарисованными на нём кружочками на разных расстояниях от центра и приведём его в быстрое вращение – мы увидим ряд окружностей разных радиусов. Этот опыт показывает, что при вращательном движении тела различные его точки движутся по окружностям; центры этих окружностей лежат на прямой, называемой осью вращения. Угол поворота радиусов окружностей за данный промежуток времени для всех точек тела одинаков. Поэтому углом поворота радиуса окружности одной какой-нибудь точки тела за данный промежуток времени можно характеризовать движение всех точек тела, т. е. вращение тела в целом. Но угол поворота в 1 сек численно равен угловой скорости. Следовательно, угловая скорость у всех точек вращающегося тела одна и та же.

Подробнее...

Передача вращения от двигателя к машине-орудию

Машины разделяются на двигатели и машины–орудия. Двигатели – это, например, паровая машина, паровая турбина, гидротурбина, электродвигатель и др. К машинам–орудиям относятся станки и машины, вырабатывающие различного рода изделия, например: токарный станок, ткацкий станок, прядильная машина и др.

Для работы станка необходимо, чтобы вращение от вала двигателя передавалось на вал станка. Такая передача движения осуществляется различными способами. Чаще всего для этого применяются следующие три способа передачи: ремённая, фрикционная и зубчатая.

НАУЧНЫЕ РАЗДЕЛЫ