Лекция : Механические передачи

Составить конспект по плану:

1.Классификация механических передач.

2.Основные характеристики механических передач.

Механической передачей называют устройство для передачи механического движения от двигателя к исполнительным органам машины. Может осуществляться с изменением значения и направления скорости движения, с преобразованием вида движения. Необходимость применения таких устройств обусловлена нецелесообразностью, а иногда и невозможностью непосредственного соединения рабочего органа машины с валом двигателя. Механизмы вращательного движения позволяют осуществить непрерывное и равномерное движение с наименьшими потерями энергии на преодоление трения и наименьшими инерционными нагрузками.

Механические передачи вращательного движения делятся:

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

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

- по взаимному расположению осей ведущего и ведомого валов на передачи с параллельными, пресекающимися и перекрещивающимися осями валов.

Замедляющие передачи получили большее распространение по сравнению с ускоряющими. Это объясняется тем, что скорости вращения валов двигателей различного вида, как правило, значительно выше скоростей валов рабочих машин. Более быстроходные двигатели имеют меньшие размеры по сравнению с тихоходными двигателями той же мощности, так как с увеличением частоты вращения уменьшаются силы и моменты, действующие на детали двигателя. Например, передавать вращение от быстроходной газовой турбины на вал несущего винта вертолета через специальную замедляющую зубчатую передачу (редуктор) значительно выгоднее, чем применять имеющий большие габаритные размеры и массу тихоходный двигатель, вал которого соединялся бы непосредственно с винтом.

Из всех типов передач наиболее распространенными являются зубчатые.

В каждой передаче различают два основных вала:

входной и выходной, или ведущий и ведомый.

Между этими валами в многоступенчатых передачах

располагаются промежуточные валы.

Основные характеристики передач:

мощность Р ₁ на входе и Р ₂ на выходе, Вт;

мощность может быть выражена через окружную

силу F_t (Н) и окружную скорость V (м/с) колеса, шкива,

барабана и т.п.:

Р = F_t×V

быстроходность, выражающаяся частотой вращения

n ₁ на входе и n ₂ на выходе, мин^–1, или угловыми

скоростями ω ₁ и ω ₂, с^-1;

передаточное отношение – отношение угловой

скорости (число оборотов, число зубьев ведомой шестерни)ведущего звена к угловой скорости(числу оборотов,

числу зубьев ведущей шестерни) ведомого звена:

Ее общее передаточное число u_общ = u₁·u₂, где u₁ и u₂ – передаточные числа каждой ступени.

при u > 1, n ₁ > n ₂ – передача понижающая, или редуктор,

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

коэффициент полезного действия (КПД)

, или ,

где Р_r – мощность, потерянная в передаче.

Общий КПД многоступенчатой передачи ηобщ = η1·η2·...·ηn, где η1, η2,..., ηn – КПД каждой кинематической пары (ременной, зубчатой, червячной), а также других звеньев привода, где имеются потери мощности (подшипники, муфты

Одноступенчатые передачи имеют следующие КПД:

фрикционные – 0,85…0,9; ременные – 0,90…0,95;

зубчатые – 0,95…0,99; червячные – 0,7…0,9;

цепные – 0,92…0,95;

моменты на валах. Моменты Т ₁ (Н·м) на ведущем и

Т ₂ на ведомом валах определяют по мощности (кВт)

и частоте вращения (об./мин) или угловой скорости (с^-1):

, или ,

где ω ₁ = .

Связь между вращающими моментами на

ведущем Т ₁ и ведомом Т ₂ валах выражается через

передаточное отношение u и КПД η:

Т ₂ = Т ₁ η u.