Передачи. 7. 1. Общие сведения и классификация передач

Передаточным механизмом (механической передачей или просто пере-дачей) называют совокупность соединенных друг с другом подвижных и неподвижных деталей, предназначенных для передачи движения в прост-ранстве и (или), при необходимости, для преобразования движения одной или нескольких деталей (звеньев) в требуемые движения других деталей (звеньев ).

Основные причины применения передач:

- необходимость согласования скоростных режимов, например, двигателей с скоростными режимами рабочих органов какого – либо устройства (напри-мер, частоты вращения двигателей внутреннего сгорания, большинства элек-тродвигателей переменного тока не совпадают с частотами вращения рабочих органов агрегатов);

- необходимость регулирования в широких пределах скоростных и сило-вых режимов технологического оборудования, транспортных, сельскохозяй-ственных машин и других устройств. Между тем регулирование скоростных параметров двигателем не всегда возможно либо экономически не выгодно;

- нередко требуется не только передать движение от двигателя к рабочему органу какой – либо машины, но и преобразовать, например, вращательное движение в поступательное с определенным законом движения, возвратно – колебательное или иное.

Во многих отраслях народного хозяйства применяются механические, электромеханические, гидравлические, пневматические и другие передачи как самостоятельные, так и в сочетании друг с другом. В нашем курсе будут рас-сматриваться только механические передачи, получившие наиболее широкое применение: 1. Ременные. 2. Фрикционные. 3. Зубчатые. 4.Червячные. 5. Цеп-ные. 6. Планетарные. 7. Волновые. 8. Винт – гайка.

Все механические передачи можно подразделить на две основные группы:

1 – передачи, основанные на использовании сил трения непосредственным

контактом (фрикционные) и с гибкой связью (ременные);

2 – передачи, основанные на зацеплении с непосредственным контактом поверхностей звеньев (зубчатые, червячные) и с гибкой связью (цепные, зубчато - ременные).

Кинематические схемы некоторых передаточных механизмов приведены на рис.7.1.

Рис.7.1. Кинематические схемы передач: а – зубчатой; б – ременной; в –

цепной; г – фрикционной (лобовой); д – винт – гайка; е - волновой

 

Передачи характеризуются:

- передаваемой мощностью (N₁ на входе или N₂ на выходе, кВт или Вт);

- быстроходностью (частотой вращения n₁ (n₂) или угловой скоростью ω₁

(ω₂) на входе (на выходе));

- передаточным отношением*

                                     i= n₁/n₂ = ω₁/ω₂;                                               (7.1.1)

- коэффициентом полезного действия (к.п.д.)

                                     η = N₂/ N₁.                                                     (7.2.2)

*Под передаточным отношением понимают отношение кинематических

характеристик ведущего звена механизма к соответствующим кинематическим

характеристикам ведомого звена. Кинематические характеристики – линейные                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      

или угловые скорости, частоты вращения этих звеньев или перемещения.

В зависимости от назначения передачи проектируют с постоянным передаточным отношением (i - const) и переменным (регулируемым).

У передач с постоянным передаточным отношением может быть:

- i > 1 (n₁ > n₂) – понижающая передача (ее часто называют «редуктор»);

- i < 1 (n₁ < n₂) – повышающая передача (ее называют «мультипликатор»).    

У передач с переменным передаточным отношением регулирование передаточного отношения может быть ступенчатым (их называют коробки скоростей – зубчатые, ременные со ступенчатыми шкивами и др.) и бесступенчатым (их называют вариаторы – ременные, цепные, фрикционные).

Зависимости между основными и производными параметрами передач:

- передаваемая мощность (кВт) N = F_t ·υ/(1020•60),

    где F_t – окружная (тангенциальная) сила, передаваемая вращающимся 

                  звеном (деталью) передачи, Н;

           υ – окружная скорость точки, в которой действует сила F_t, м/мин.

  - крутящий момент на соответствующем валу М_кр = 9555· N/n;

- связь между крутящими моментами соседних валов М_кр2 = М_кр1· i ·η,

где i и η – передаточное отношение и к.п.д. в линии передачи движения

(между валами – зубчатые колеса, звездочки, подшипники и др.).

Вопросы для самоподготовки:

1. Каково основное назначение механических передач?

2. Какие принципы передачи движения используются в передачах?

3. Приведите примеры передачи движения от источника энергии рабочему

органу какого – либо устройства без передаточного механизма.

4.Назовите достоинства и недостатки фрикционных передач.

5.Каково назначение коробок скоростей с бесступенчатым регулированием

передаточного отношения?

6. Приведите пример передачи, преобразующей вращательное движение в

поступательное.