1.3. Передаточное отношение.

В передачах, в которых вращательное движение преобразуется во вращательное, передаточным отношением называется отношение угловых скоростей ведущего и ведомого звеньев передачи. Его записывают с индексацией, показывающей, в каком направлении происходит движение:

.

Передаточное отношение, определяемое отношением угловых скоростей, - величина безразмерная. В случае, когда передача движения сопровождается изменением его вида, например, поступательного во вращательное или наоборот, передаточное отношение является величиной размерной.

Передаточное отношение может быть постоянным или переменным.

В общем случае передаточное отношение выражают через отношение частных производных от перемещения по обобщённой координате:

.

Это позволяет заменить отношение скоростей отношением соответствующих перемещений. К передачам, имеющим переменное передаточное отношение, относятся синусная, тангенсная и кулачковая передачи, а также передачи, в которых существует взаимодействие некруглых эллиптических колёс, - такие передачи называются вариаторами.

Передачи, в которых скорость движения понижается от ведущего звена к ведомому, называются редукторами; они имеют передаточное отношение больше единицы.

Передачи, в которых скорость движения повышается от ведущего звена к ведомому, называются мультипликаторами; они имеют передаточное отношение меньше единицы.

1.4. Мощность.

Мощность есть работа в единицу времени.

Мощность при линейном перемещении равна произведению силы на линейную скорость:

.

Мощность при вращательном движении равна произведению крутящего момента на частоту вращения:

.

1.5. Коэффициент полезного действия.

Мощность исполнительного механизма из-за потерь в передаче ниже мощности двигателя. Коэффициент полезного действия (КПД) определяет потери как отношение полезной и затраченной работ:

.

или

Лекция № 2

2.1. Кинематические характеристики передач.

Кинематические исследования передач проводят для оценки кинематических характеристик. При кинематических исследованиях передачи задаются кинематическая схема и законы движения ведущих звеньев. Аналитическое исследование позволяет получить кинематические характеристики с заданной степенью точности.

Цель такого исследования – изучение движения звеньев механизмов независимо от действующих сил. При этом определяют положение элементов передачи, линейные и угловые скорости, передаточные отношения. Исходными данными служат размеры конструкции элементов.

2.2. Динамические исследования передач.

Динамические исследования передач проводятся в целях определения параметров движения передач под действием приложенных сил или моментов. При решении задач динамики, приложенные к передаче силы и моменты заменяют приведёнными к заданной точке или оси вращения. Точку или ось приведения выбирают в соответствии с требованиями расчёта. Значение массы и моментов всех подвижных элементов приборных устройств в этом случае заменяют приведённым моментом инерции и динамически эквивалентной массой. Для того, чтобы определить закон движения ПУ, составляют уравнение кинетической энергии, которое решают относительно искомого кинетического параметра.

При полном исследовании динамики функционирование передачи разбивают на три этапа: разгон, установившееся движение, торможение. Такое исследование проводят в целях определения сил, возникающих в элементах конструкции: инерционные силы, уравновешивающие силы, силы сопротивления.