Пример расчета передаточного отношения и определения типа передачи

Механическая передача

Исполнительные механизмы робота являются теми средствами, с помощью которых роботы передвигаются и изменяют форму своего тела.

Нажмите на картинку, чтобы посмотреть анимацию

Нажмите на картинку, чтобы посмотреть анимацию

Пример исполнительного механизма мобильного робота - система передвижения, основанная на работе моторов.

Нажмите на картинку, чтобы посмотреть анимацию

Как движение передается от моторов к исполнительному механизму?

Важнейшей частью почти каждого робота является механическая передача. Передача бывает необходима, для того чтобы передать крутящий момент с вала двигателя на колеса или другие движущиеся части робота. Довольно часто требуется передать вращение на некоторое расстояние или изменить его направление, например на 180 или 90 градусов.

Механической передачей называют устройство для передачи механического движения от двигателя к исполнительным органам машины. Может осуществляться с изменением значения (например, замедление или ускорение) скорости и направления движения (например, направо или налево или перпендикулярно), с преобразованием вида движения (например, из вращательного в поступательное).

Нажмите на картинку, чтобы посмотреть анимацию

Нажмите на картинку, чтобы посмотреть анимацию

Нажмите на картинку, чтобы посмотреть анимацию

Виды передач

Механические передачи вращательного движения от двигателя классифицируются следующим образом:

• по способу передачи движения от ведущего звена к ведомому на передачи трением (фрикционные, ременные) и зацеплением (цепные, зубчатые, червячные);

Передачи трением

фрикционные	ременные

Передачи зацеплением

цепные	зубчатые	червячные

• по соотношению скоростей ведущего и ведомого звеньев на замедляющие (редукторы) и ускоряющие (мультипликаторы);

Замедляющие (редукторы)	Ускоряющие (Мультипликаторы)
Нажмите на картинку, чтобы посмотреть анимацию	Нажмите на картинку, чтобы посмотреть анимацию

• по взаимному расположению осей валов на передачи с параллельными, пресекающимися и перекрещивающимися осями валов.

Параллельные оси валов	Пересекающиеся оси валов	Перекрещивающиеся оси валов

В каждой передаче различают два основных вала: входной и выходной, или ведущий и ведомый. Между этими валами в многоступенчатых передачах располагаются промежуточные валы.

Передаточное отношение

Как узнать, во сколько раз увеличилась (уменьшилась) тягловая сила при передаче движения от двигателя к исполнительному механизму? За это отвечает специальная величина - передаточное отношение.

Передаточное отношение – отношение угловой скорости (количество оборотов двигателя в секунду) ведущего звена (шестерня, подключенная к двигателю) к угловой скорости ведомого звена (шестерня, подключенная к исполнительному механизму)илиотношение числа зубьев ведомого вала к числу зубьев ведущего вала:

n1 – количество зубцов (или диаметр ) ведущего колеса n2 – количество зубцов (или диаметр) ведомого колеса

n ₁ =40 n ₂ =24 U=24/40=3/5=0.6<1

при U < 1, n ₁ > n ₂ – передача повышающая, или мультипликатор;

n ₁ =8 n ₂ =24 U=24/8=3>1

при U > 1, n ₁ < n ₂ – передача понижающая, или редуктор,

при u = 1, n ₁ = n ₂ – передача прямая;

Если в передаче участвует несколько подряд установленных одинаковых зубчатых колес, то при расчете передаточного отношения учитывается только первое и последнее из них, а все остальные называются «паразитными».

Паразитные шестерни исполняют полезную функцию только при необходимости передачи вращения на некоторое расстояние.

Пример расчета передаточного отношения и определения типа передачи

Сколько зубьев в ведущем (N1) и ведомом (N2) колесе?

N1= 40 N2=10	N1=10 N2=20	N1=20 N2=20
Тип передачи
Повышающая (ускоряющая) передача	Понижающая (замедляющая) передача	Прямая передача