 |
Характеристики механических передач
|
|
|
|
Лекция 3 (2часа)
Передачи.
Современные машины приводятся в движение главным образом топливными и электрическими двигателями. Как правило, каждая машина имеет три основные части:
-
передаточный механизм (передача) - двигатель
- исполнительный (рабочий) орган
Устройство для приведения в действие машины называется приводом.
Привод состоит из: двигателя, силовой передачи и системы управления. В силу специфики законов термогазодинамики и электромагнетизма, двигатели более быстроходны, чем было бы удобно для человека, к тому же их скорость сложно и плохо регулируется. Возникает необходимость согласования режимов работы двигателя и исполнительного органа, с которым, собственно, и имеет дело оператор. Для этого созданы передачи. Механическими передачами или просто передачами называются механизмы, которые преобразуют параметры движения от двигателя к исполнительным органам машины, как правило, с преобразованием скорости и изменением вращающегося момента.
Следовательно, передавая механическую энергию, передачи одновременно могут выполнять одну или несколько из следующих функций:
а) понижать (или повышать) частоту вращения, соответственно повышая (или понижая) вращающий момент;
б) преобразовывать один вид движения в другой (вращательное в поступательное, равномерное в прерывистое и т.д.);
в) регулировать частоту вращения рабочего органа машины;
г) реверсировать движение (прямой и обратный ход);
д) распределять энергию двигателя между несколькими исполнительными органами машины.
Классификация передач
по принципу действия:
- передача с зацеплением (зубчатые, червячные, цепные)
- передачи трением (фрикционные, ременные)
|
|
|
по способу соединения ведущего и ведомого звеньев
- передача непосредственного контакта (зубчатые, червячные, фрикционные)
- передача гибкой связью (цепные, ременные)
Передачи трением имеют повышенную изнашиваемость рабочих поверхностей, так как в них неизбежно проскальзывание одного звена относительно другого. Передачи гибкой связью допускают значительные расстояния между ведущим и ведомым валами.
Перечисление основных функций передач позволяет отметить их большое значение для машиностроения. Совершенствованию передач уделяют много внимания с целью: расширить пределы передаваемой мощности и скорости, снизить габариты и вес, увеличить долговечность и пр.
В механической передаче звенья, передающие вращающий момент, называются ведущими, а воспринимающие – ведомыми.
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.
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.
Характеристики механических передач
Основные:
- мощность на выходном валу - P2
- быстроходность – угловая скорость выходного вала ω2=π∙n2/30 или его частота вращения n2
3. передаточное число – u =ω1/ω2 = n1/n2, (u >1)
Передачу, понижающую угловую скорость (частоту вращения) называют редуктором, повышающую – мультипликатором.
Редуктор Мультипликатор
ω2<ω1 ω2>ω1
Дополнительные:
1 механический КПД передачи η = Р2/Р1; 2 окружная скорость звена, м/с υ = ω∙d/2; 3окружная сила,Н Ft = P/υ =2∙T/d, откуда P=υ∙Ft 4 вращающий момент, Н·м Т = Р/ω = Ft·d/2, где: P, Вт; d, м; ω, рад/c.
|
|
|
Механические передачи бывают одноступенчатые и многоступенчатые.
Общее передаточное число многоступенчатой передачи равно произведению частных передаточных чисел отдельных ступеней: uобщ = u1·u2·…∙un
При этом КПД передачи: ηобщ = η1 · η2 ·…∙ηn
Если в составе передач находятся другие устройства, где возможна потеря мощности (муфты, подшипники и др.), то это учитывается при расчете общего КПД привода.
Например, для одноступенчатого зубчатого редуктора общий КПД 
. где h3, hn, hp – коэффициенты, характеризующие потери энергии соответственно в зацеплении колес, в одной паре подшипников, на перемешивание и разбрызгивание масла в корпусе редуктора.
Кинематические схемы приводов машин.
Принципы устройства машин и их приводов, а так же принципы их работы и анализируют с помощью кинематических схем, на которых представляют в определенной взаимосвязи совокупность кинематических элементов. Приведем основные обозначения:
Примеры:
|
|
|
