Многоступенчатые зубчатые передачи. Основные понятия

Лекция №13

Динамические исследования передач

Силовое исследование передач

Такое исследование проводят в целях определения сил, возникающих в элементах конструкции (инерционные, уравновешивающие, силы сопротивления).

Движущая сила, приложенная к ведущему звену передачи, совершает положительную работу.

Реакции связей возникают под влиянием сил, действующих в передаче, и зависят от особенностей конструкции и расположения деталей.

Сила полезного сопротивления – сила, для преодоления которой работает конструкция.

Силы тяжести приложены в центрах тяжести соответствующих деталей. Работа силы тяжести может быть либо положительной, либо отрицательной в зависимости от направления движения.

Сила инерции возникает при движении с ускорением. Знак работы силы также зависит от направления движения.

Силы сопротивления среды, силы трения совершают чаще отрицательную работу. Полезную работу силы трения выполняют во фрикционных передачах, успокоителях и фиксаторах.

Динамические исследования передач проводятся в целях определения параметров движения передач под действием приложенных сил или моментов.

При решении задач динамики, приложенные к передаче силы и моменты, заменяют приведёнными к заданной точке или оси вращения. Значение массы и инерционных моментов всех подвижных элементов приборного устройства при этом заменяют приведённым моментом инерции и динамически эквивалентной массой. Для того, чтобы определить закон движения механизма, составляют уравнение кинетической энергии, которое решают относительно искомого кинематического параметра. При полном исследовании динамику исследования передачи разбивают на три этапа: разгон, установившееся движение, торможение.

Многоступенчатая зубчатая передача предназначена для последовательного ступенчатого изменения частоты вращения с соответствующим изменением момента сил от ведущего вала к ведомому посредством нескольких пар зубчатых колёс.

В многоступенчатых передачах при одних и тех же частотах вращения и моменте на выходном валу можно предусмотреть в качестве выходных валы с промежуточными ступенями, полагая при этом разные значения скоростей или моментов.

13.2. Классификация многоступенчатых зубчатых передач.

По принципу действия различают многоступенчатые зубчатые передачи с неподвижными геометрическими осями (рядные) и подвижными осями (планетарные механизмы, дифференциальные механизмы, волновые передачи).

По характеру изменения частоты вращения выходного вала различают редукторы (передачи, работающие на замедление вращения) и мультипликаторы ( передачи, работающие на ускорение вращения).

В редукторах большая частота вращения вала электродвигателя при малом моменте вращения преобразуется в малую частоту вращения выходного вала с увеличением момента вращения. Поэтому в редукторах, исходя из расчётов на прочность, диаметр выходного вала всегда больше диаметра входного вала.

Мультипликаторы используются в измерительных устройствах, в которых измеряемые малые перемещения преобразуются в большие перемещения элемента отсчётного устройства. В этих устройствах на выходных валах действуют малые моменты вращения, соизмеримые с моментами сил трения в опорах. Поэтому в таких передачах важной задачей является уменьшение трения в опорах.