Механические передачи вращательного движения. 1.Назначение, классификация и кинематические схемы механических передач. 2.Основные характеристики передач. 3. Кинематические и силовые соотношения для механических передач. Конспект лекции 1. Назначение, классификация и кинематические схемы механических передач. Механической передачей называют механизм, который передает энергию от двигателя к рабочему органу машины с преобразованием параметров движения. Основном механические передачи превращают параметры вращательного движения, изменяя модуль или направление скоростей, а иногда и характер движения (вращательное движение превращают в поступательное). Необходимость применения таких передач и механизмов возникает соответствием, а иногда незпромижнистю непосредственного соединения рабочего органа машины с валом двигателя. Кроме этого иногда появляется необходимость в регулировании скорости движения исполняющего органа машины, в превращении вращающихся моментов, в приводе нескольких передач от одного двигателя. Все механические передачи делятся на2 группы, а именно; передачи основанные на использовании сил трения (Ременные, фрикционные) И передачи, основанные на зацеплении (Зубчатые, червячные, цепные, винтовые). В свою очередь передачи трением и передачи зацеплением могут осуществляться непосредственно соприкосновения ведущего и ведомого элементов передачи (Фрикционные, зубчатые, червячные ) И с помощью промежуточной гибкой звена, так называемые передачи гибкой связью ( Ременные, цепные). Механические передачи изображают Кинематической схеме. Рис.1. Фрикционная передача

  Рис.2. Зубчатая, червячная, винт-гайка. Рис.3 Ременная передача

Рис.4 Цепная

  2. Основные характеристики передач. Мощность передающую телом вращения определим по формуле Р = Ft × V, где Ft — круговая сила, сила которая направлена по касательной к траектории точки ее приложения: V — круговая скорость, или линейная скорость точек тела, которое вращается с диаметром d, расположенных от оси вращения на расстоянии d / 2. Крутящий момент Т, который передается телом вращения связан с круговой силой Ft и передающей мощностью Р ; КПД — h представляет собой безразмерную величину, которая является характеристикой степени совершенства технического устройства, в отношении выполнения в нем процессов передачи энергии. Если Р1 и Р2 — соответственно мощности передаче ведущим и ведомым валом через ряд передач, то h = Р2 / Р1 КПД — механизма привода, состоящая из нескольких передач H0 = strong × strong… hn При параллельном соединении механизмов КПД машины , Где Р1 и Рn — мощности, которые подаются на механизм strong… hn — КПД соответствующих механизмов. 3. Кинематические и силовые соотношения для механических передач. Все параметры ведущего звена обозначим цифрой 1, а ведомой цифрой 2. Преимущественно ведущие звенья или элементы имеют большую скорость, а ведомые — меньшую. Поэтому их называют — Быстроходными, а ведомые — Тихоходными. Основной кинематический параметр механической передачи — передаточное число u = w1 / w2 Энергетическими параметрами механической передачи является переданы мощности на ведущей Ланке Р1 и на ведомой Р2, Потери мощности D Р в передаче D Р = Р1 — Р2 = Р1 (1 — h) без этих параметров не имеет возможности рассчитать любую механическую передачу. Передаваемые мощности (Вт), угловая скорость w-(рад / с), определяют крутящий момент (Нм), на валах передачи: На ведущему Т1 = Р1/w1 На ведомом Т2 = Р2/w2 Соотношение между вращающимися моментами механической передачи можно установить по выражениям Т1 / Т2 = uh, или Т2 = Т1 × uh иногда задаются в виде частоты вращения n, х-в.1.Зв 'связь между угловой скоростью w, рад / с, и частотой вращения n, х-в.1, выражающий соотношение w = pn / 30. Рассмотрим общие соотношения между некоторыми параметрами всех механических передач на примере зубчатой передачи (рис 1) Рис. 5. + Расчетные параметры механической передачи Все параметры механической передачи, и относятся к ведущего звена, обозначим индексом 1, а к ведомого звена — соответственно индексом 2. Под ведущей или ведомой звеном будем понимать вал, зубчатое колесо, шкив, звездочку и т. д.. Преимущественно ведущие звенья или элементы имеют большую скорость, а ведомые — меньшую. Поэтому первые иногда называют быстроходными, а вторые — тихоходными звеньями. Основной кинематический параметр механической передачи — передаточное число Каково отношение угловой скорости , ведущего звена к угловой скорости 2 ведомого звена передачи. Энергетическими параметрами механической передачи является передаваемые мощности на ведущей звене Р, и на ведомой звене Р2, А также коэффициент полезного действия (КПД) ,что определяется по соотношению КПД характеризует степень совершенства механической передачи и по ним можно оценить потери мощности Р в передаче: Р = Р1-Р2 = Р1 (1 —). Параметры 1 и 2, а также Р, и Р2 является минимально необходимыми для расчета любой механической передачи. Передаваемые мощности, Вт, и угловые скорости, рад / с, определяют збертови моменты, НМ, на валах передачи: на ведущем валу ; Ша ведомом валу Соотношение между вращающимися моментами на валах механической Передачи можно установить с выражениями и и записать в таком виде: или Иногда скорости вращения звеньев механической передачи задаются в виде частоты вращения, n, хв1. Связь между угловой скоростью, рад / с, и частотой вращения n, хв1, выражающий соотношение В расчетах механических передач встречаются такие параметры, как круговая скорость и круговая сила. Круговая скорость V — Это линейная скорость точек вращающейся звена передачи, расположенных на расстоянии Или От оси вращения Круговая сила — Это сила, действующая на звено передачи, вызывая ее збертання или создавая сопротивление вращению, и направлена по касательной к траектории (окружности) движения точки ее приложения Мощность, кВт, затрачиваемое на движение звена передачи со скоростью ,

М / с, в направлении, противоположном действию на звено внешней силы, Н, определяют по формуле По этой формуле можно определить нужную мощность для вращения вала барабана ленточного транспортера по известной полезной силой натяжения ленты и ее скоростью движения

В приводах машин могут применяться несколько последовательно расположенных механических передач. В таком случае общее передаточное число И Привода и его КПД определяют по приведенным ниже формулам. Общее передаточное число привода И = = Иии2и3. Таким образом, общее передаточное число привода, состоящего из нескольких механических передач, равна произведению передаточных чисел его составляющих передач, т. е. И =И2 … ип. Связь между мощностями на отдельных валах привода запишем в виде Согласно КПД всего приводного механизма КПД привода, состоящая из нескольких последовательно расположенных механических передач, равен произведению КПД всех его составляющих передач, т. е. Нагрузка передают механические передачи, могут быть постоянными или в большинстве случаев — переменными во времени. Если привод проектируют для работы с заданным режимом нагрузкой с обусловленным максимальным действующим нагрузкой, то это нагрузка принимают номинального расчетное для передач этого привода. При проектировании передачи с неизвестным режимом нагрузки, но с заданным номинальной нагрузкой (например, редукторы общего назначения) в расчетах следует принимать тяжелый для передачи режим — режим с постоянной нагрузкой. Максимальные нагрузки Тmax передачах, которые обусловлены действием кратковременных или случайных перегрузок, могут в несколько раз превышать номинальные расчетные нагрузки. В этом случае ТтаX= ТКП, Где Кп — Коэффициент кратковременной перегрузки, берущие за рекомендациями на основании опыта эксплуатации конкретных машин. Если рекомендации по выбору К Отсутствуют, а в приводных устройствах используют асинхронные электродвигатели, то значение коэффициента перегрузки можно брать равным отношению пускового момента к номинальному моменту двигателя, которое задается в каталогах электродвигателей. Вопросы для самоконтроля 1. Какие передачи называют механическими? 2. Назовите основные характеристики передач? Рекомендуемая литература: Прикладная механика: Учебное пособие / А. Т. Скойбеда, А. А. Миклашевич, Е. Н. Левковский и др.; Под общ. ред. А. Т. Скойбеды. — Мн.: Выш. Шк., 1997 — 522с. Рефераты: