Инструкция по выполнению задания
1. Изучить материал темы «Назначение механических передач. Основные силовые и кинематические соотношения в передачах». Конспект лекции разместить в рабочей тетради.
2. Просмотреть обучающее видео «Общие сведения о передачах». Для просмотра осуществить переход по ссылке: https://www.youtube.com/watch?v=XOh8qfXDRIs
3. Выполнить тестовое задание в СДОиТ OnlinTestPad по теме «Общие сведения о механических передачах».
G Примечание: Тестовое задание имеет ограничение по количеству попыток прохождения (одна попытка), поэтому выполнять его следует только после внимательного изучения всех учебных материалов рассматриваемой темы.
Тема 3.3 Общие сведения о механических передачах
История развития техники обусловила вращение как основную форму передачи и использования механической энергии в машинах и механизмах.
Это связано с таким преимуществом вращательного движения, как возможность обеспечения его непрерывности и равномерности при малых потерях на трение. Кроме того, вращательное движение позволяет получить простую и надежную конструкцию передачи малых габаритов.
В современных машинах передача энергии может осуществляться механическими, гидравлическими, пневматическими и другими устройствами.
В курсе «Детали машин» рассматривают только механические передачи.
Механическими передачами, или просто передачами называют механизмы для передачи энергии от машины-двигателя к машине-орудию, как правило, с преобразованием скоростей, моментов, а иногда с преобразованием видов движения.
Назначение передач в основном состоит в понижении или повышении частоты вращения двигателя или иного источника вращательного движения с соответствующим повышением или понижением вращающего момента.
|
При этом функции передачи энергии, как правило, совмещают с решением следующих основных задач:
· согласование угловых скоростей исполнительных органов машин и двигателей, которое обеспечивается путем преобразования угловой скорости ω и вращающего момента М при постоянной мощности двигателя Р (двигатели имеют большие скорости, исполнительные же органы машины для выполнения своих функций часто требуют больших моментов при относительно малых скоростях);
· регулирование (повышение или понижение) и реверсирование (изменение направления) скорости исполнительного органа машины при постоянной угловой скорости двигателя;
· преобразование вращательного движения двигателя в поступательное или другое движение исполнительского органа машины;
· приведение в движение нескольких исполнительных органов (с различными скоростями движения) от данного двигателя.
По принципу передачи движения от ведущего звена к ведомому передачи делятся на две группы (рис. 1):
Рис. 1
· передачи трением (рис. 1 а) — с непосредственным контактом жестких тел (фрикционные) и гибкой связью (ременные);
· передачи зацеплением— с непосредственным контактом твердых тел (зубчатые, винтовые и червячные) и гибкой связью (цепные, зубчатым ремнем).
Основные силовые и кинематические характеристики механических передач
· Мощность
Р1 и Р2 - мощность на ведущем – Р1 и на ведомом – Р2 валах; кВт
• Быстроходность (выражается частотой вращения или угловой скоростью)
|
n1 и n2 – частота вращения ведущего вала (n1) и ведомого вала (n2); мин-1
ω1 и ω2 – угловая скорость ведущего вала (w1) и ведомого вала (w2); рад/с
Производные характеристики механических передач
• Механический КПД передачи η=P2/P1.
Для многоступенчатой передачи общий КПД η= η1·η2·…·ηn
• Передаточное отношение – это отношение мгновенных угловых или линейных скоростей ведущего и ведомого звеньев.
u=ω1/ω2=n1/n2
При этом, если u>1, n1>n2 – понижающая передача (редуктор),
а если u<1, n1<n2 – повышающая передача (мультипликатор).
Для многоступенчатой передачи общее передаточное число
uобщ= u1·u2·…·un; uобщ= ωвх/ωвых
· Передаточное число – это отношение чисел зубьев или диаметров ведомого и ведущего звеньев.
i = z2/z1=d2/d1.
В производственном лексиконе эти два понятия зачастую путают, поскольку в численном выражении u = i.
Связь между мощностями на ведущем и ведомом звеньях можно получить из известных формул механики:
Известно, что Р=Т·ω,
где Т- вращающий момент;
ω –угловая скорость
Тогда Т2·ω2=Т1·ω1·η; Т2=Т1·i·η
• Окружная скорость ведущего или ведомого звена
v=ω·d/2,
где d – диаметр колеса.
Окружные скорости обоих звеньев передачи при отсутствии скольжения равны!
• Окружная сила
Ft=P/v=2T/d,
где P-мощность, а T- вращающий момент.
• Вращающий момент
T=P/ω= Ft·d/2.