Лекция № 2
Тема 3.2. Общие сведения о передачах.
Содержание лекции
- назначение и классификация передач;
- основные характеристики передач;
- кинематические и силовые расчеты;
Назначение передач
Все современные двигатели для уменьшения габаритов и стоимости выполняют быстроходными с весьма узким диапазоном изменения угловых скоростей. Непосредственно быстроходный вал двигателя соединяют с валом машины редко (вентиляторы и т. п.). В абсолютном большинстве случаев режим работы рабочей машины не совпадает с режимом работы двигателя, поэтому передача механической энергии от двигателя к рабочему органу машины осуществляется с помощью различных передач.
- требуемые скорости рабочих органов машины часто не совпадают со скоростями стандартных двигателей;
- скорости рабочего органа машины часто необходимо регулировать (изменять) в процессе работы;
- большинство рабочих органов машин должны работать при малых скоростях и обеспечивать большие вращающие моменты, а высокооборотные двигатели экономичнее;
- двигатели изготовляют для равномерного вращательного движения, а в машинах иногда требуется прерывистое поступательное движение с изменяющимися скоростями.
Классификация механических передач
- по принципу передачи движения: передачи трением и передачи зацеплением;
-внутри каждой группы существуют передачи непосредственным контактом и передачи гибкой связью;
- по взаимному расположению валов: передачи с параллельными валами (цилиндрические, передачи с пересекающимися осями валов (конические), передачи со скрещивающимися валами (червячные, цилиндрические с винтовым зубом, гипоидные);
- по характеру передаточного числа: с постоянным передаточным числом и с бесступенчатым изменением передаточного числа (вариаторы).
В каждом передаточном механизме различают два основных звена:
ведущее и ведомое звено. Между ведущим и ведомом звеньями в многоступенчатых передачах размещаются промежуточные звенья.
М1w1 n2 Ведущее звено
Р 
 |
М2w2 n2
Ведомое звено
Основные характеристики передач
Особенности каждой передачи и ее применение определяются следующими основными характеристиками, необходимые для выполнения проектного расчета любой передачи:
1) мощность на ведущем P1 и ведомом P2 валах;
2) вращающие моменты Т1 и Т2 на тех же валах: Т=Р/ w = F‧ d/2;
3) угловые скорости ведущего ω1 и ведомого ω2 валов.
Кинематические и силовые соотношения в передаточных механизмах.
Окружная скорость ведущего звена
v1 = w1 ‧ D1/2
Окружная скорость ведомого звена
v2 = w2 ‧D2/2
Окружные скорости при отсутствии проскальзывания должны быть равны
v1 = v2,т.е.
w1 ‧ D1/2 = w2 ‧ D2/2 или π ‧ D1‧n1 /60 = π ‧ D2‧n2 /60,
w1 / w2 = п1 / п2 = D1 / D2 ,
где w1 , w2 и п1 /, п2 - угловая скорость (рад/ с) и частота вращения (об/мин)
ведущего и ведомого звеньев; D1 и D2 – диаметры ведущего и ведомого звеньев.
Отношение угловой скорости ведущего звена к угловой скорости ведомого звена или частоты вращения ведущего звена к частоте вращения ведомого называется передаточным отношением.
u(i) = w1 / w2 = п1 / п2 = D1 / D2
Если мощность P1 на ведущем валу, то мощность P2 на ведомом валу
P2 = P1‧η,
Где η = КПД передачи. Известно, что мощность P = M‧ w, где М – вращающий момент; w – угловая скорость. Тогда можно написать
М2 w2 = М1 w1 η,
откуда М2 = М1 
η = М1 u η.
Значения КПД отдельных видов передачи приведены в справочной литературе.
В многоступенчатой передаче общее передаточное число определяется по формуле
u(i) =u1u2u3…un;
общее значение КПД (при последовательном соединении элементов передачи)
η = η1 η2 η3… ηn
Контрольные вопросы
1. Для чего нужны передачи?
2. По каким признакам классифицируют механические передачи?
3. Какие параметры передач относятся к основным, дополнительным?
4. Как определяется К.П.Д. многоступенчатой передачи?
5. Что такое передаточное число?
5. По какой формуле можно определить передаточное число многоступенчатой передачи?
6. По какой формуле определяется вращающий момент на валах?