Механизмы для передачи вращения

Для передачи вращения между валами в осевом направлении или под небольшими углами используются валы с соединительными муфтами различных типов (рис. 6.22, а, б, в, г).

Рис. 6.22. Валы с соединительными муфтами различных типов:
а – жесткими; б – компенсирующими; в – на основе шарнира Гука;
г – на основе сильфонов или мембран

На рис. 6.22, а изображен вал 1 с жесткими муфтами 2. Благодаря высокой крутильной жесткости вала и муфт углы поворота входа и выхода этого механизма равны j_вых = j_вх и передаточное отношение u = 1. Однако, этот механизм работоспособен только при высокой соосности опор 5.

На рис. 6.22, б изображен вал с компенсирующими муфтами, например пальцевыми муфтами. Здесь из-за анизотропии и не высокой жесткости муфт j_вых ¹ j_вх, передаточное число пульсирует, u ¹ const. Зато механизм допускает работу при небольшой несоосности опор.

На рис. 6.22, в изображен карданный вал с муфтами на основе шарнира Гука. Здесь также j_вых ¹ j_вх и u ¹ const.

На рис. 6.22, г изображен вал с муфтами на основе металлических сильфонов или мембран. Благодаря изотропии и высокой крутильной жесткости муфт здесь j_вых = j_вх и u = 1.Такие муфты часто применяют в сервоприводах.

Для передачи вращения в радиальном направлении между параллельными валами используется набор зубчатых колес (только при небольшом расстоянии между валами), зубчато-ременная или цепная передачи. При большом расстоянии между валами возникает проблема жесткости этих передач. Деформация ремня или цепи при переменной нагрузке снижает точность передачи угла поворота и тогда u ¹ const.

Для передачи угла поворота между параллельными валами может использоваться рычажная передача (рис. 6.23) или передача типа барабан-лента (рис. 6.24).

Рис. 6.23. Рычажная передача:

1 – рычаг; 2 – тяга или толкатель (шатун)

Рис. 6.24. Передача типа «барабан-лента»:

1 – барабан; 2 – тяга – стальная лента

По жесткости эти передачи лучше ременной или цепной передачи, но имеют ограниченный угол поворота соединяемых валов, особенно в передаче на рис. 6.23.