Общие сведения о трансмиссиях

Трансмиссиями называют устройства для передачи движения от силовой установки нескольким потребителям энергии — рабочим органам и движителям ходовых устройств машин.

Механические трансмиссии состоят из передач - механизмов для передачи непрерывного вращательного или поступательного движения, а также для преобразования одной формы движения в другую (вращательного в поступательное и наоборот). При единственном потребителе передача превращается в трансмиссию. Иногда понятия передачи и трансмиссии отождествляют, распространяя этот термин также на все другие (немеханические) виды трансмиссий.

Движение от силовой установки (двигателя) может передаваться рабочему органу передачей (трансмиссией) непосредственно, как, например, в ручной электросверлильной машине, или через исполнительные механизмы, как, например, у одноковшового экскаватора машины цикличного действия, исполнительными механизмами которого являются механизмы привода стрелы, рукояти, ковша, поворотной' платформы и ходового устройства. Каждый исполнительный механизм обеспечивает простое движение рабочего органа. Складываясь в определенных сочетаниях на различных стадиях рабочего цикла (операциях), простые движения (кроме движения хода) образуют сложное движение рабочего органа - ковша. Другим примером разветвленной трансмиссии может служить привод рабочих органов траншейного роторного экскаватора - машины непрерывного действия. В рабочем режиме его землеройному рабочему органу — ротору сообщается сложное движение, состоящее из двух простых движений: вращения относительно собственной оси, передаваемого через привод ротора (относительное движение), и поступательного движения за тягачом, передаваемого через привод ходового устройства (переносное движение). Кроме того, отдельной ветвью трансмиссии движение передается по замкнутому контуру ленте отвального конвейера для перемещения разгруженного из ковшей ротора грунта в сторону от траншеи.

Следует усвоить, что усилие или крутящий момент на ведомом звене трансмиссии зависят от внешнего сопротивления, а те же силовые характеристики ведущего звена, кроме того, от внутренних параметров трансмиссии (передаточного отношения и КПД). Для функционирования, например, трансмиссии для передачи вращательного движения необходимо, чтобы момент на ведущем звене, соответствующий внешнему сопротивлению, не превышал бы допустимого активного момента привода.

Скоростные параметры обычно задаются приводным двигателем (на ведущем звене передачи). В ряде случаев скорость является функцией реализуемого двигателем крутящего момента.

Дальнейшее изложение трансмиссий строительных машин обусловлено особенностями их структуры и содержания, в связи с чем ниже будут рассмотрены только виды механических передач. Все другие виды трансмиссий (электрические, гидравлические, пневматические) целесообразно рассматривать совместно с системами управления в составе соответствующих приводов.

По конструктивному исполнению элементов передач, участвующих в преобразовании параметров движения, различают фрикционные, ременные, зубчатые, червячные, цепные и канатные передачи. В передачах первых двух видов движение от ведущего к ведомому звену передается за счет сил трения на контактных поверхностях сцепляющихся друг с другом ведущего и ведомого звеньев. Эти передачи относятся к передачам движения трением. В зубчатых, червячных и цепных передачах движение передается за счет силового воздействия зацепляющихся друг с другом элементов ведущего звена на элементы ведомого. Эти передачи составляют группу передач движения зацеплением. Канатные передачи образуют особую группу для передачи движения закрепленным на ведущем звене канатом. Они будут рассмотрены отдельно при изучении устройства и принципа работы полиспастов. Из-за наличия в ременных, цепных и канатных передачах гибких связей - соответственно ремней, приводных цепей и канатов их называют передачами с гибкой связью.

Функциональные связи элементов механических передач обычно представляют кинематическими схемами. На кинематических схемах конкретных моделей машин указывают скорости (линейные или угловые) движения составных элементов трансмиссии, а также формирующие их параметры, например, числа зубьев зубчатых колес. Во всех других случаях эти данные опускают.