В машиностроении широко распространены текстолит и древеснослоистый пластик (ДСП) для изготовления подшипников и шестерен. Подшипники скольжения из этих материалов с успехом заменяют дефицитные цветные металлы — бронзу, баббит и прочие. Например, подшипники из текстолита хорошо работают на прокатных станах, имея высокую износоустойчивость и низкий коэффициент трения. Смазкой служит вода. Шестерни из пластических материалов имеют преимущество перед металлическими: бесшумность, малый вес, хорошо работают на высоких скоростях. Шестерни из пластмасс обычно спаривают с шестернями из стали, так как коэффициент трения такой пары меньше, чем пластика по пластику.
В машинах и механизмах происходит преобразование движения. Механизм представляет собой несколько деталей, соединенных каким-либо образом между собой и совершающих определенное движение под воздействием внешних сил. В машине, на станке или приборе имеется целый ряд механизмов, которые, соединяясь между собой, образуют общую кинематическую цепь (кинематика — греческое слово, обозначающее «движительное», «связанное с движением»). Разрабатывая машину, конструктор составляет ее кинематическую схему, на которой с помощью условных обозначений, единых для всей нашей страны (ГОСТ 2.770—68), наносит все детали, имеющие отношение к движению: шестерни, муфты, валы, подшипники, а также направление и характер движения и т. д. Для примера рассмотрим кинематическую схему коробки скоростей токарного станка, расположенной в его передней бабке (рис. 70). В схему входят два узла: I — узел с передвижными зубчатыми колесами (шестернями) и II — узел с передвижной муфтой. Ведущий вал / коробки имеет постоянную скорость вращения пх от укрепленного на нем шкива 2, который приводится во вращение электродвигателем при помощи плоскоременной передачи. На валу жестко закреплены шестерни zt; z3; z5, а на промежуточном валу 3 на призматической шпонке может перемещаться блок шестерен z2—z4—ze, которые при надобности соединяются с шестернями вала 1: г2 с шестерней гх (как на схеме), г4 с z3 и г, с г6. Следовательно, вал 3 может иметь три скорости вращения. На валу 3 жестко насажены шестерни г7 и га, которые свободно сидят на шпинделе. Они находятся в постоянном зацеплении с парными шестернями zs и г1о. Переключая двустороннюю кулачковую муфту 4, можно соединить эти шестерни на валу 3 (г? с z8 или zs с zl0). Из схемы видно, что шпиндель станка может иметь шесть чисел оборотов. 
Рис. 70. Кинематическая схема коробки скоростей токарного станка со шкивом плоскоременной передачи. • 
Зная число оборотов приводного вала / коробки скоростей и числа зубьев ведущих и ведомых колес zt—г10, можно подсчитать все числа оборотов шпинделя. Соединим муфту 4 с колесом и подсчитаем: 
Подставив в формулы числа, получим число оборотов шпинделя в минуту. Задание № 13. Составить описание кинематической схемы механизма токарного станка (рис. 71). Задание № 14. Составить описание кинематической схемы делительной головки фрезерного станка (рис. 72). Задание № 15. По рисунку фрикционного молота (рис. 73) составить его кинематическую схему, сделать рабочие чертежи действующей модели. Технические условия: ход бойка 100 мм. 
Как уже говорилось, служат для передачи («эстафеты») вращения от вала к валу. Фрикционная передача состоит из двух соприкасающихся колес. Вращение одного из них преобразуется во вращение другого за счет трения, которое развивается при принудительном прижатии одного колеса к другому при помощи пружин или грузов. В зависимости от формы и расположения колес различают передачу цилиндрическую, коническую и лобовую (рис. 64). Колеса цилиндрической передачи могут быть с прямым и клинчатым ободом. Лобовая фрикционная передача устанавливается на взаимоперпендикулярных валах и применяется в тех случаях, когда необходимо изменять число оборотов ведомого колеса в широких пределах или когда необходимо иметь реверсивную передачу. И то и другое осуществляется перемещением ведомого колеса А. (Его различные положения показаны на рисунке 64 пунктиром). Примером применения реверсивной передачи является фрикционный винтовой пресс (рис. 67). В конической фрикционной передаче угол между валами может быть любым, но в большинстве случаев он равен 90°. 
Для правильной работы колес оба конуса должны иметь общую вершину. Фрикционная передача с клинчатыми колесами применяется для уменьшения силы нажатия колес, что очень важно, так как при этом уменьшается изнашивание колес и подшипников, а также потери на трение цапф в подшипниках. Для того чтобы регулировать силу сцепления колес в любой фрикционной передаче, одно из колес должно иметь возможность перемещаться перпендикулярно относительно оси другого колеса. Для фрикционных передач обычно применяют материалы с большим коэффициентом трения. Например, ведущие колеса обтягивают кожей или резиной, а ведомые изготавливают из чугуна. Но бывают и исключения. Фрикционная передача используется для включения коробки скоростей токарного станка, намотки ниток на шпульку швейной машины и многого, многого другого. Применяют фрикционную передачу и юные техники, например, для автомоделей. 
Задание № 12. По схеме (рис. 65) разработать рабочие чертежи и сделать модель фрикционного пресса. Технические условия: ход пресса 50 мм. Зубчатая передача состоит из двух зубчатых колес. Передача движения в ней осуществляется нажатием зубьев одного колеса на зубья другого. В зависимости от формы колес и их взаимного расположения различают следующие виды зубчатых передач: цилиндрическую, коническую, червячную, винтовую, реечную. Достоинством зубчатой передачи является постоянство передаточного отношения . где: zx — число зубьев ведущего колеса, гг — число зубьев ведомого колеса. Зубчатые колеса часто называют шестернями. Цилиндрическая зубчатая передача (рис. 66—I) состоит из двух или нескольких цилиндрических колес, установленных на параллельных валах. Коническая передача состоит из двух конических колес, находящихся на двух валах, оси которых пересекаются. Угол пересечения осей может быть любым, но обычно он равен 90° (рис. 66—II). Винтовая передача применяется для валов, оси которых перекрещиваются, но не пересекаются. Она состоит из двух цилиндрических колес с зубцами, расположенными по винтовым линиям (рис. 66—IV). Угол перекрещения может быть любым, но обычно он равен 90°. Реечная передача (рис. 66—III) служит для преобразования вращательного движения шестерни в возвратно-поступательное движение рейки и наоборот. Рейку можно рассматривать как вытянутую в прямую линию окружность большого зубчатого колеса. Все перечисленные зубчатые передачи включают зубчатые колеса круглой формы. Но бывают «зубчатки» с колесами иной формы, например эллиптической. В технике зубчатые передачи очень распространены. Рассмотрим на примере расчета цилиндрической прямозубой передачи основные понятия, необходимые для сознательного подбора того или иного типа передачи. 
В основе расчета зубчатого колеса лежит нахождение диаметра его начальной окружности. Это окружность, проходящая посередине между выступами и впадинами зубьев. Диаметр начальной окружности вычисляется по формуле: D = z*m, где: z — число зубьев, 
Если колеса находятся на расстоянии друг от друга и их зубья не соприкасаются, то их можно соединить при помощи промежуточного колеса. Оно передаточного отношения не изменяет, а только меняет направление вращения ведомого колеса. Если передаточное число велико, то иногда бывает необходимо ставить не одну, а больше
е число пар зубчатых колес. В этом случае 
где z — в числителе указывают числа зубьев ведущих колес, а в знаменателе — числа зубьев ведомых колес. При установке зубчатых колес большое значение имеет соблюдение точного расстояния между их осями. Оно должно равняться сумме радиусов начальных окружностей колес плюс 0,1—0,2 мм. Если зазор будет меньше, колеса будут вращаться с тру -дом, если больше — будет слишком шумно, ну, а если рас- стояние между осями будет меньше суммы радиусов — одно из колес просто нельзя будет надеть на вал. Юные техники, размечая отверстия для валов, соединяемых зубчатыми колесами, очень часто бывают недостаточно внимательными, а соединения, выполненные кое-как, не только работают с меньшим коэффициентом полезного действия, но и гораздо менее надежны в работе и менее долговечны. Для улучшения работы зубчатых колес следует производить их предварительную обкатку, то есть установить их на стенд или даже на модель или изделие и дать им возможность покрутиться несколько часов вхолостую. После этого передачу нужно разобрать, промыть в керосине, а затем смазать и собрать снова. Червячная передача (рис. 66—V) состоит из червяка (обычно стального), имеющего форму винта, и червячного зубчатого колеса (бронзового или чугунного), которое, по сути дела, представляет собой гайку, частично охватывающую нитки червяка. Подобно винтам, червяки бывают однониточные, двухни-точные и многониточные. Валы червяка и червячного колеса скрещиваются между собой, но не пересекаются. Угол скрещивания может быть любой, но обычно он равен 90°>
