ГЛАВА 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КОРОБКАХ СКОРОСТЕЙ И ПОДАЧ

1.1 Назначение коробок скоростей и подач

Передача энергии к исполнительным механизмам машин может осуществляться двигателями непосредственно или через механические приводы, под которыми понимается совокупность механизмов, передающих движение от источника до элемента, выполняющего основные, вспомогательные и специальные движения. Необходимость широкого применения в машинах механического привода определяется следующими обстоятельствами:

а) скорости, потребные для выполнения технологических и других процессов, не совпадают с оптимальными скоростями двигателей (значительно ниже);

б) большинство технологических и транспортных машин требует регулирования скоростей, между тем регулирование скоростей двигателей оказывается не всегда рациональным и экономичным;

в) двигатели обычно выполняются для равномерного вращательного движения, а в машинах часто оказываются необходимы поступательное, винтовое и другие виды движений с заданным законом изменения скоростей и т. д.;

г) двигатели по условиям габаритов, техники безопасности и т. д. не всегда могут быть непосредственно соединены с исполнительными механизмами.

Механические приводы могут быть осуществлены различными способами: зубчатыми коробками скоростей и подач, зубчатыми или червячными редукторами, вариаторами и т. д.

Основным их назначением является передача энергии от двигателя к исполнительным механизмам машин, как правило, с преобразованием скоростей и соответственным изменением сил или моментов, иногда с преобразованием видов или законов движения.

Устройство коробок скоростей и подач должно обеспечивать требуемую точность кинематических цепей, малые потери времен на переключения, предохранение от перегрузок и поломок, отсутствие недопустимых вибраций и т. д.

Коробки скоростей и подач составляют основную часть большинства машин. Это можно иллюстрировать сопоставлением трудоемкости отдельных сборочных единиц.

Например, трудоемкость коробки скоростей, коробок подач и фартука токарных станков, т. е. сборочных единиц, охватывающих основную часть привода, составляет более 60 % трудоемкости станка.

Достоинства коробок скоростей и подач состоят в возможности регулирования скоростей и подач в широком диапазоне с передачей значительной мощности и обеспечения постоянства передаточного отношения. Кроме этого, они проще по конструкции и надежней в эксплуатации по сравнению с механизмами бесступенчатого регулирования.

Недостатки шестеренчатых коробок скоростей и подач заключаются в невозможности бесступенчатого регулирования, сравнительно низком КПД в случае широкого диапазона регулирования с высоким пределом чисел оборотов и в определенных трудностях переключения скоростей на ходу.