МЕХАНИЧЕСКИЕ ПЕРЕДАЧИ

1.1 Общие сведения о механических передачах

Механическими передачами или просто передачами называют механизмы, служащие для передачи механической энергии на расстояние. При этом они могут, при необходимости, выполнять следующие функции:

· понижать (или повышать) частоту вращения, соответственно повышая (или понижая) вращающий момент;

· преобразовывать вид движения, например, вращательное в поступательное;

· регулировать скорость и изменять направление движения рабочего органа машины;

· распределять механическую энергию двигателя между несколькими исполнительными механизмами.

Основные причины применения передач в машинах следующие:

· требуемые скорости движения исполнительных механизмов, как правило, не совпадают с оптимальными скоростями двигателя. У исполнительных механизмов скорости значительно ниже, а тихоходные двигатели для больших вращающих моментов очень громоздки и дороги;

· для большинства технологических и транспортных машин необходима возможность регулирования скорости и периодическая работа с большими вращающими моментами при малых скоростях. Между тем регулирование скорости двигателя не всегда возможно и экономически оправдано;

· двигатели обычно выполняют для равномерного вращательного движения, а в машинах часто оказывается необходимым поступательное движение с заданным законом изменения скорости;

· двигатели не всегда могут быть непосредственно соединены с исполнительными механизмами из-за требований к габаритам машины, условий техники безопасности, удобства обслуживания, а иногда должны приводить по нескольку механизмов.

1.2 Классификация механических передач

По принципу работы передачи разделяют на:

· передачи зацеплением (зубчатые, червячные, цепные передачи, передача винт-гайка);

· передачи трением (фрикционные, ременные).

Кроме того, их также разделяют на:

· передачи с непосредственным контактом (зубчатые, червячные, фрикционные);

· передачи с использованием промежуточного звена (цепные, ременные).

Передачи, уменьшающие частоту вращения, называются понижающими, увеличивающие частоту вращения называются повышающими. В технике в основном применяют понижающие передачи.

Различают также силовые и кинематические передачи.

В зависимости от назначения передачи выполняют с постоянным или с переменным (регулируемым) передаточным числом. В последнем случае применяют ступенчатое или бесступенчатое регулирование. Ступенчатое регулирование дешевле и осуществляется более простыми и надежными механизмами. Бесступенчатое регулирование вследствие возможности выбора оптимального режима способствует повышению производительности и качественных показателей работы машины. Кроме того, оно благоприятно для автоматизации и управления на ходу, но, как правило, более дорогое и менее надежное.

Виды механических передач:

· Зубчатые передачи – передачи зацеплением с непосредственным контактом: цилиндрические (рис. 1.1а) – с параллельными осями вращения; конические (рис. 1.1б) – с пересекающимися осями; червячные (рис. 1.1г) – зубчато-винтовые; винтовые (рис. 1.1в) и гипоидные (рис. 1.1е) – со скрещивающимися осями; планетарные – оси вращения части колес являются подвижными; волновые; реечные (рис. 1.1д) – для преобразования вращательного движения в поступательное.

а	б
в
г	д	е
Рис. 1.1. Виды зубчатых передач

· Цепные передачи (рис. 1.2а) – передачи зацеплением с промежуточным звеном – цепью;

· Фрикционные передачи – передачи трением с непосредственным контактом между дисками: цилиндрические или конические;

· Ременные передачи (рис. 1.2б) – передачи трением с промежуточным звеном – ремнем;

а	б
Рис. 1.2. Цепная (а) и ременная (б) передачи

Передачи зацеплением отличаются надежностью, компактностью, отсутствием проскальзывания, но они дороги, требуют высокой точности изготовления, создают шум в зацеплении при высоких скоростях. Передачи трением отличаются плавностью работы, отсутствием шума, дешевле в изготовлении, но обладают большими габаритами.

1.3 Основные характеристики механических передач

Основные характеристики передач:

· передаточное отношение u – кинематическая характеристика передачи, отношение входной и выходной скоростей передачи. Она показывает, во сколько раз уменьшается скорость передачи. Для передач, передающих вращательное движение:

,

где , – входная и выходная частота вращения передачи,

, – входная и выходная угловая скорость передачи;

· передаваемый момент M_кр, Н∙м, Н∙мм – для передач, передающих вращательное движение;

· передаваемая мощность P, кВт;

Передаваемые момент M_кр и мощность P являются силовыми характеристиками и по ним оценивают нагрузочную способность передачи. В расчетах обычно используют только одну из этих характеристик.

· КПД – отношение полезной работы к затраченной. Разница между затраченной работой (на ведущем валу передачи) и полезной работой (на ведомом валу) характеризует внутренние потери механической энергии передачи (на преодоление трения, сопротивления качения). Величина КПД показывает, какая часть механической энергии передается дальше. Обычно КПД определяют через мощность:

,

где , – мощность соответственно на ведомом и ведущем валу передачи;

· быстроходность – скорости движения элементов передачи. В качестве общей характеристики обычно принимают частоту вращения (об/мин) или угловую скорость (рад/сек) валов передачи. Однако часто в расчетах для оценки прочности отдельных элементов передачи используют их линейную скорость v (м/сек), например, линейную скорость движения зуба в зубчатых передачах, скорость движения ремня в ременных передачах или цепи в цепных передачах;

· долговечность (ресурс), часов, лет– длительность работы передачи или отдельных ее элементов;

· габаритные размеры и масса.

Дата добавления: 2014-10-14; просмотров: 391; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!