Кинематические соотношения в передаточных механизмах

Назначение передач и их классификация

План

Лекция № 5 Механические передачи

Контрольные вопросы

1. Что называется деталью и сборочной единицей машин?

2. Какая разница между механизмом и машиной?

3. Как классифицируются детали машин?

4. Что является критериями трудоспособности деталей машин и механизмов?

5. Что следует понимать под надежностью машин и их деталей?

6. Какие материалы применяют для изготовления деталей машин?

7. Что такое стандартизация и взаимозаменяемость деталей?

1. Назначение передач и их классификация.

2. Кинематические и силовые соотношения в передаточных механизмах.

3. Фрикционные передачи. Понятие о вариаторах.

4. Общие сведения о рычажных, кривошипно-ползунных, храповых и мальтийских механизмах.

Все современные двигатели для уменьшения габаритов и стоимости выполняют быстроходными. Непосредственно быстроходный вал двигателя соединяют с валом машины редко, в основном же передача механической энергии от двигателя к рабочему органу осуществляется с помощью различных передач.

В современных машинах применяют:

- механические передачи;

- гидравлические передачи;

- пневматические передачи;

- электрические передачи.

В лекции рассматриваются только механические передачи.

Механическими передачами называют механизмы, передающие работу двигателя исполнительному органу машины. При этом они могут:

- понижать или повышать угловые скорости ведомых валов (редукторы, мультипликаторы);

- преобразовывать один вид движения в другой (вращательное в поступательное и наоборот);

- регулировать угловые скорости ведомого и ведущего валов, в том числе и на ходу (вариаторы);

- реверсировать движение;

- распределять работу двигателя между несколькими исполнительными органами.

Механические передачи классифицируются по следующим признакам:

1) по условиям передачи движения:

- трением (фрикционные, ременные, канатные);

- сцеплением одного звена с другим (зубчатые, червячные, цепные);

2) по способу соединения ведущего и ведомого звеньев:

- передачи с непосредственным касанием (фрикционные, зубчатые, червяч-ные);

- передачи с промежуточным звеном (ременные, канатные, цепные).

В каждом передаточном механизме различают два основных звена: ведущее и ведомое. В многоступенчатых передачах между ними размещаются промежуточные звенья.

Особенности каждой передачи и ее применение определяются мощностью на ведущем и ведомом валах Р₁ и Р₂ и угловыми скоростями на них ω₁ и ω₂.

Этих двух характеристик достаточно для выполнения проектного расчета любой передачи.

По данным характеристикам рассчитываются:

- механический КПД

η=Р₂ / Р₁ , (5.1)

для многоступенчатых передач общий КПД равен произведению КПД отдельных ступеней или кинематических пар.

η _общ = η₁ η₂ η₃… η_n, (5.2)

- окружная скорость ведущего и ведомого звена

V= ωd / 2, (5.3)

- окружная сила

F_t=P / V=2M / d, (5.4)

где, P – мощность Вт;

V – окружная скорость м/с;

M - вращающий момент;

d – диаметр колеса.

M = P / ω=(F_{t ·}d) / 2, (5.5)

Вращающий момент ведущего вала М₁ является моментом движущих сил, его направление совпадает с направлением вращающего вала. Момент М₂ ведомого вала (момент сил сопротивления) направлен противоположно вращению ведомого вала.

- передаточное отношение i, передаточное число U

U=ω₁ / ω₂=d₂ / d₁ , (5.6)

В редукторе U>1, в мультипликаторе U <1.

Для многоступенчатой передачи

U_общ=U_1·U₂…U_n, (5.7)

где, U₁ U₂ U_n – передаточные числа каждой ступени.