Коллектив авторов - Большая энциклопедия техники

Для колодочного тормоза тормозной момент T = f0Nr, для дискового тормоза зависимость такая же, но R (R2 – R1) / 2 – радиус, для которого определяется равнодействующая сил трения. В ременных передачах, ленточных конвейерах, тормозах и муфтах натяжение в ветвях S1 и S2 обеспечивает прижатие ремня или транспортерной ленты (резинотканевой) к шкиву. Если T = 0, то S1 = S2 = S0, а при T ≠ 0 из условия равновесия S1 – S2 = F, где F = T / R – окружная сила – сила трения между гибким элементом данного механизма и шкивом. При этом справедливо соотношение S1 / S2 = ef0α (формула Эйлера), где α – угол охвата шкива гибким элементом.

Суммарное начальное натяжение в ветвях S1 и S2 остается неизменным при приложении момента Т.

Наиболее широко в различных машинах, установках, станочных автоматических линиях применяется такой вид фрикционного механизма, как фрикционная муфта (от лат. frictionis – «трение») – устройство, предназначенное для соединения двух валов с передачей вращающего момента благодаря силам трения между пластинами или дисками, связанными с этими валами. Фрикционная муфта позволяет осуществлять плавное сцепление вращающихся валов, уменьшает динамические нагрузки при пуске, предохраняет привод от перегрузок. Другим примером фрикционного механизма является синхронизатор (от греч. synchronos – «одновременный») – устройство для безударного и бесшумного переключения с одного режима на другой коробки передач. Действие такого фрикционного механизма основано на предварительном уравнивании угловых скоростей соединяемых деталей. На валу синхронизатора устанавливается колесо таким образом, что оно может вращаться. Это колесо соединяют с валом посредством муфты, содержащей два звена. При осевом перемещении второго звена оно движется совместно с первым звеном благодаря фиксации шариком. Сначала в контакт вступает специальный фрикционный элемент, не рассчитанный на передачу рабочей нагрузки, но способный уравнять скорости звеньев – первого и третьего (в виде колеса, установленного на валу). При дальнейшем перемещении второго звена шарик отжимается и это звено (т. е. второе) входит своими зубьями во взаимодействие с зубьями указанного колеса. В результате полученное соединение обеспечивает передачу вращения от вала зубчатому колесу.

Храповый механизм – устройство, в котором относительное движение звеньев возможно только в одном направлении, а в другом направлении звенья такого механизма взаимодействуют благодаря давлению их элементов и не могут перемещаться относительно друг друга. Храповый механизм применяют в качестве задерживающего устройства в грузоподъемных механизмах. Храповым механизмом является, например, грузоупорный тормоз – фрикционный тормоз, управляемый автоматически в зависимости от вращающего момента на входном звене. Грузоупорный тормоз выключается только при наличии вращающего момента на входном звене, достаточного для преодоления сил сопротивления, приведенных к входному звену. Грузоупорный тормоз включается при отсутствии вращающего момента на входном звене. Храповый механизм применяется также в передачах периодического вращательного движения, в частности в устройстве для преобразования качательного движения в однонаправленном движении и т. д.

Цанга (от нем. Zange) – приспособление в виде разрезной втулки для зажима цилиндрических или призматических предметов. Цанга применяется очень часто при выполнении различных токарных и слесарных работ. Например, цанга является важной составной частью разжимной оправки в виде разрезной упругой гильзы, имеющей наружную цилиндрическую и внутреннюю коническую поверхности. Такая цанга (т. е. разрезная упругая гильза) надевается на конический стержень оправки. Чтобы цанга обладала необходимыми упругими свойствами, на ней сделано шесть продольных прорезей. Деталь в оправке с цангой закрепляется гайкой. С помощью другой гайки цанга вместе с деталью снимается с оправки. Кроме того, цанга выполняется в виде специального приспособления – патрона. В частности, цанговый патрон устанавливается на конце гибкого вала шлифовальной электрической машины – так называемой бормашины. В цанговом патроне указанной машины можно закреплять самые разнообразные инструменты – борфрезы, напильники, надфили, абразивные головки (используемые для шлифования). Цанговый патрон, закрепленный на гибком валу, используется также в передвижном опиловочно-зачистном станке. В этом случае в цанговом патроне также закрепляется необходимый инструмент, такой как шлифовальные абразивные головки. При выполнении токарных работ на машиностроительных предприятиях часто используются такие приспособления, как:

  1) цанговый патрон, предназначенный для обработки заготовок (или деталей) малых размеров с небольшими отклонениями по диаметру;

  2) цанговая оправка для обработки «стаканов» (т. е. заготовки или детали, имеющей форму стакана); такая оправка имеет разжимной конус, гайку, штифт и собственно корпус с цангой;

  3) цанговые патроны с цилиндрическим хвостовиком, используемые для зажима обрабатываемой на токарном станке заготовки (или детали) небольшого диаметра.

В ручных сверлильных дрелях, а также в коловоротах устанавливаются цанговые патроны, в которых закрепляется сверло небольшого диаметра.

Цапфа (от нем. Zapfen) – часть оси или вала, опирающаяся на подшипник. Промежуточную цапфу называют шейкой, а концевую – пятой, если она предназначена в основном для восприятия осевой нагрузки, и шипом, если она предназначена в основном для восприятия радиальной нагрузки.

Цапфа может иметь цилиндрическую, коническую, сферическую или плоскую форму.

Цевочный механизм – механизм, имеющий цевочное зацепление в виде зубчатого зацепления посредством цилиндрических круговых элементов – цевок и зубьев с сопряженным профилем. Примером цевочного механизма является цевочная передача, в которой используются разновидности циклоидальных профилей.

Внешние и внутренние зацепления таких колес применялись в различных машинах и станках сравнительно широко в первой половине ХХ в. В настоящее время они еще встречаются в некоторых машинах, например в механизмах вращения подъемных кранов на гусеничном ходе и в других устройствах. Одна из разновидностей цевочного зацепления колес в соответствующих механизмах – когда профили располагаются за пределами окружностей колес, что бывает необходимо для размещения в колесах подшипников и других элементов передачи. Такое цевочное зацепление называется внецентроидным.

При перекатывании колеса по колесу получается траектория центров цевок – перициклоида (укороченная Пу), а профиль зуба колеса очерчивается по эквидистанте к этой траектории ЭПу. Такое зацепление применяется в различных передачах с малой разницей чисел зубьев. Оно характеризуется большими углами давления, но позволяет передавать нагрузку при большом числе контактирующих пар зубьев, при этом точность выполнения передач очень высокая.

Цевочное зацепление рейки с колесом в цевочном механизме используется для преобразования вращательного движения в поступательное; в данном случае профиль зубьев представляет собой эвольвенту Э. В некоторых цевочных механизмах применяются также зацепления зубчатой рейки или большого зубчатого колеса с малым цевочным колесом. Для получения постоянного передаточного отношения профиль зуба должен соответствовать эквидистанте к циклоиде ЭЦ.

Цепная передача – передача вращения посредством зацепления многозвенной гибкой связи с жесткими звеньями. Гибкую связь называют цепью, а жесткие звенья – звездочками. Цепная передача позволяет передавать движение при значительных межосевых расстояниях α ≤ 80ρ, ρ – шаг цепи. У данных передач меньше габаритные размеры, чем у ременных передач, но она характеризуется большей неравномерностью хода из-за непостоянства передаточного отношения. Передаточное отношение изменяется потому, что звездочка представляет собой как бы многогранник, огибаемый цепью. При постоянной угловой скорости – ведущей звездочки окружная скорость, а, следовательно, и скорость движения цепи v = ω (d / s) cos φ, где d – радиус внешней окружности звездочки, а φ – угол между условной осью окружности звездочки и ее зубом. Период изменения скорости v равен 2π / z, где z – число зубьев звездочки. Переменная скорость цепи преобразуется в переменную скорость ведомой звездочки. Коэффициент полезного действия КПД = 0,96 – 0,98. Применяют цепную передачу при мощности привода (Р) Р ≤ 100 кВт, окружной скорости v = 15 м/с и передаточном числе u ≤ 7 (u = z2 / z1, где z2 и z1 – числа зубьев звездочек). Наибольшие встречающиеся значения Р = 3500 кВт, v = 35 м/с, u = 10. Цепную передачу используют также для передачи движения между несколькими звездочками.