МЕХАНИЧЕСКИЕ ПЕРЕДАЧИ. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Назначение передач и их классификация
Каждая машина имеет 3 основные части (рис. 1.1.1):
1. передаточный механизм (передача);
2. двигатель;
3. исполнительный (рабочий) орган.
Рис. 1.1.1 Машина
Устройство для приведения в действие машины называется приводом.
Привод состоит:
- из двигателя;
- из силовой передачи;
- из системы управления.
Передача – механизм, служащий для передачи движения от двигателя к исполнительному органу, как правило, с преобразованием скорости и изменением вращающегося момента.
Основные функции механических передач:
1. изменение скорости;
2. изменение направления движения;
3. преобразования вида движения: вращательного в поступательное и наоборот, равномерное в прерывистое;
4. приведение в движение одним двигателем нескольких механизмов.
Классификация передач:
По принципу действия
- передача с зацеплением (зубчатые (рис. 1.1.2, а), червячные
(рис. 1.1.2, б), цепные (рис. 1.1.2, в)).
а) б) в)
Рис. 1.1.2 Передачи с зацеплением
а - зубчатая; б – червячная; в - цепная
- передачи трением (фрикционные (рис. 1.1.3, а), ременные
(рис. 1.1.3, б)).
а) б)
Рис. 1.1.3 Передачи трением
а - фрикционная передача; б - ременная передача
По способу соединения ведущего и ведомого звеньев
- передача непосредственного контакта (зубчатые, червячные, фрикционные)
- передача гибкой связью (цепные, ременные).
В механической передаче звенья, передающие вращающий момент, называются ведущими, а воспринимающие – ведомыми (рис. 1.1.4).
Параметры передачи, относящиеся к ведущим звеньям, обозначаются с индексом 1, а к ведомому – с индексом 2.
d1 и d2 – диаметры ведущего и ведомого звеньев;
|
ω1, T1; ω2, T2 – угловые скорости и вращающие моменты на ведущем и ведомом валах.
Рис. 1.1.4 Механическая передача
Вращающийся момент на ведущем валу T1 является моментом движущихся сил, его направление совпадает с направлением вращения вала. Момент на ведомом валу T2 является моментом сил сопротивления, поэтому его направление противоположно направлению вращения вала.
Отношение угловых скоростей называется передаточным числом
. (1.1.1)
Механические передачи бывают:
1. одноступенчатые (рис. 1.1.5);
Рис. 1.1.5 Одноступенчатая механическая передача
2. многоступенчатые (рис. 1.1.6);
Рис. 1.1.6 Многоступенчатая механическая передача
Общее передаточное число многоступенчатой передачи равно произведению частных передаточных чисел отдельных ступеней:
. (1.1.2)
При этом КПД
. (1.1.3)
Если в составе передач находятся другие устройства, где возможна потеря мощности (муфты, подшипники и т.д.), то это учитывается при расчете общего КПД.
Характеристики механических передач
Основные характеристики механических передач
1. мощность на выходном валу P2;
2. быстроходность – угловая скорость выходного вала ω2 или его частота вращения n2;
3. передаточное числоu.
Передачу, понижающую угловую скорость (частоту вращения, ω1<ω2) называют редуктором (рис. 1.2.1.1), повышающую (ω2>ω1) – мультипликатором (рис. 1.2.1.2).
Рис. 1.2.1.1 Редуктор
Рис. 1.2.1.2 Мультипликатор
Дополнительные характеристики механических передач
1. механический КПД передачи
. (1.2.2.1)
2. окружная скорость ведущего и ведомого звена, м/с
|
. (1.2.2.2)
3. окружная сила,Н
. (1.2.2.3)
4. вращающий момент, Н·м
, (1.2.2.4)
где P в Вт; d в м; ω в рад/c.