- •Механические передачи
- •Ременные передачи общие сведения Принцип действия и классификация
- •Основы расчета ременных передач
- •Критерии работоспособности и расчета
- •Кинематика передачи
- •Геометрия передачи
- •Силы и силовые зависимости
- •Напряжения в ремне
- •Влияние отдельных составляющих суммарного
- •Скольжение в передаче
- •Потери в передаче и к.П.Д.
- •Кривые скольжения и к.П.Д.
- •Допускаемые полезные напряжения в ремне f
- •Способы натяжения ремней
- •Нагрузка на валы и опоры
- •Плоскоременная передача Разновидности плоскоременных передач
- •Основные типы плоских ремней
- •Методика расчета плоскоременной передачи
- •Клиноременная передача Принципиальные основы конструкции
- •Методика расчета клиноременных передач
- •Передача зубчатыми ремнями
Лекция 5.
Механические передачи
Механической передачей называют механизм, который преобразует параметры движения двигателя при передаче рабочим органам машины (рис.5.1). Необходимость введения передачи как промежуточного звена между двигателем и рабочими органами машины связана с решением различных задач.
Например, в автомобилях и других транспортных машинах требуется изменять величину скорости и направление движения, а на подъемах и при трогании с места необходимо в несколько раз увеличить вращающий момент на ведущих колесах. Сам автомобильный двигатель не может выполнить эти требования, так как он работает устойчиво только в узком диапазоне изменения вращающего момента и угловой скорости. При выходе за пределы этого диапазона двигатель останавливается. Подобно
Рис.5.1. |
автомобильному двигателю, слабо регулируются многие другие двигатели, в том числе большинство электродвигателей. Согласование режима работы двигателя с режимом работы рабочих органов машины осуществляется с помощью передач. |
В некоторых случаях регулирование двигателя возможно, но нежелательно по экономическим соображениям, так как двигатели имеют низкий к.п.д. за пределами номинального режима работы.
Масса и стоимость двигателя при одинаковой мощности понижаются с увеличением его быстроходности; оказывается экономически целесообразным применение быстроходных двигателей с передачей, понижающей угловую скорость, вместо двигателей без передачи.
В машиностроении применяют механические, электрические, гидравлические и пневматические передачи. Наибольшее распространение получили механические передачи.
Все механические передачи разделяют на две основные группы:
I–передачи, основанные на использовании трения(ременные, фрикционные);II–передачи, основанные на использовании зацепления(зубчатые, червячные, цепные, винтовые).
В каждой передаче (рис.5.2) различают два основных вала: входной и выходной или ведущий и ведомый. Между этими валами в многоступенчатых передачах располагаются промежуточные валы.
Основные характеристики передач:
Эти характеристики минимально необходимы и достаточны для проведения проектного расчета любой передачи. |
Рис.5.2. |
Кроме основных, различают производные характеристики:
коэффициент полезного действия(к.п.д)
где Nr – мощность, потерянная в передаче;
передаточное отношение, определяемое в направлении потока мощности,
Производственные характеристики часто используются взамен основных. Например, передачу можно определить с помощью N1, n1, i, .
При i> 1,n1>n2передача понижающая, илиредуктор.
При i< 1,n1<n2передача повышающая, илимультипликатор.
Наибольшее распространение имеют понижающие передачи, так как частота вращения исполнительного механизма в большинстве случаев меньше частоты вращения двигателя.
Регулирование передаточного отношения может быть ступенчатым или бесступенчатым. Ступенчатое регулирование выполняют в коробках скоростей с зубчатыми колесами, в ременных передачах со ступенчатыми шкивами и т.п.; бесступенчатое регулирование – с помощью фрикционных или цепных вариантов.
При расчете передач часто используют следующие зависимости между различными параметрами:
Выражение мощности N, кВт через окружную (тангенциальную) силуFt, кгс и окружную скоростьv, м/с колеса, шкива, барабана и т.п.
,
выражение вращающего момента Т, кгссм через мощностьN, кВт и частоту вращенияn, об/мин.
;
связь между вращающими моментами на одном Т1и другом Т2валах через передаточное отношениеiи к.п.д.в линии передачи между этими валами в направлении потока мощности
.