Механічні передачі обертового руху.

1.Призначення, класифікація та кінематичні схеми механічних передач.

2.Основні характеристики передач.

3. Кінематичні і силові співвідношення для механічних передач.

Конспект лекції

1. Призначення, класифікація та кінематичні схеми механічних передач.

Механічною передачею називають механізм, що передає енергію від двигуна до робочого органу машини з перетворюванням параметрів руху. Здебільшого механічні передачі перетворюють

параметри обертового руху, змінюючи модуль або напрям швидкостей, а інколи і характер руху ( обертовий рух перетворюють у поступальний). Необхідність застосування таких передач і механізмів виникає відповідністю, а інколи незпроміжністю безпосереднього зєднання робочого органу машини з валом двигуна. Окрім цього інколи зявляється необхідність у регулюванні швидкості руху виконуючого органу машини, у перетворенні обертових моментів, у приводі декількох передач від одного двигуна. Усі механічні передачі поділяються на2 групи; а саме; передачі що базуються на використовуванні сил тертя (Пасові, фрикційні) і передачі, що базуються на зачепленні (Зубчасті, черв’ячні, ланцюгові, гвинтові).У свою чергу передачі тертям та передачі зачепленням можуть здійснюватись безпосередньо дотиканням ведучого та веденого елементів передачі (Фрикційні, зубчасті, черв’ячні ) і за допомогою проміжної гнучкої ланки, так звані передачі гнучким зв’язком ( Пасові, ланцюгові). Механічні передачі зображають Кінематичною схемою.

Рис.1. Фрикційна передача

 

Рис.2. Зубчаста, черв’ячна, гвинт-гайка.

Рис.3 Пасова передача

Рис.4 Ланцюгова

 

2. Основні характеристики передач.

Потужність передаючу тілом обертання визначимо по формулі

Р = Ft × V,

Де Ft – колова сила, сила яка направлена по дотичній до траєкторії точки її прикладення:

V – колова швидкість, або лінійна швидкість точок тіла, яке обертається з

Діаметром d, розташованих від вісі обертання на відстані d/2.

Обертовий момент Т, який передається тілом обертання зв’язаний з коловою силою Ft і передаючою потужністю Р

;

ККД – h являє собою безрозмірну величину, яка є характеристикою ступеню досконалості технічного пристрою, у відношенні виконання у ньому процесів передачі енергії.

Якщо Р1 і Р2 – відповідно потужності передаванні ведучим та відомим валом через ряд передач, то h = Р2 / Р1

ККД – механізму приводу, що складається з декількох передач

H0 = h1 × h2 … hn

При паралельному з‘єднанні механізмів ККД машини

,

Де Р1 і Рn – потужності, які подаються на механізм

H1 … hn – ККД відповідних механізмів.

3. Кінематичні і силові співвідношення для механічних передач.

Усі параметри ведучої ланки позначимо цифрою 1, а веденої цифрою 2. Переважно ведучі ланки або елементи мають більшу швидкість, а ведені – меншу. Тому їх називають – Швидкохідними, а ведені – Тихохідними.

Основний кінематичний параметр механічної передачі – передаточне число u = w1 /w2

Енергетичними параметрами механічної передачі є передані потужності на ведучій

Ланці Р1 і на веденій Р2 ,

Втрати потужності D Р у передачі D Р = Р1 — Р2= Р1 (1 – h) без цих параметрів не має можливості розрахувати будь-яку механічну передачу. Передавані потужності (Вт), кутова швидкість w-(рад/с), визначають обертовий момент (Нм), на валах передачі:

На ведучому Т1= Р1/w1

На веденому Т2= Р2/w2

Співвідношення між обертовими моментами механічної передачі можна встановити за виразами Т1/ Т2=u h; або Т2= Т1×u h інколи задаються у вигляді частоти обертання n, х-в.1.Зв’язок між кутовою швидкістю w, рад/с, та частотою обертання n, х-в.1, виражає співвідношення w=pn /30.

Розглянемо загальні співвідношення між деякими параметрами всіх механічних передач на прикладі зубчастої передачі (рис 1)

Рис. 5.+ Розрахункові параметри механічної передачі

Усі параметри механічної передачі, що і належать до ведучої ланки, позначимо індексом 1, а до веденої ланки – відповідно індексом 2. Під ведучою або веденою ланкою будемо розуміти вал, зубчасте колесо, шків, зірочку тощо.

Переважно ведучі ланки або елементи мають більшу швидкість, а ведені – меншу. Тому перші інколи називають швидкохідними, а другі – тихохідними ланками. Основний кінематичний параметр механічної передачі – передаточне число

Яке є відношенням кутової швидкості , ведучої ланки до кутової швидкості 2 веденої ланки передачі.

Енергетичними параметрами механічної передачі є передавані потужності на ведучій ланці Р, і на веденій ланці Р2, А також коефіцієнт корисної дії (ККД) ,що визначається за співвідношенням

ККД характеризує ступінь досконалості механічної передачі і за ним можна оцінити втрати потужності Р у передачі:

Р=Р1-Р2=Р1(1-).

Параметри 1 і 2, а також Р, і Р2 є мінімально потрібними для розрахунку будь-якої механічної передачі.

Передавані потужності, Вт, та кутові швидкості, рад/с, визначають збертові моменти, НМ, на валах передачі: на ведучому валу

;

Ша веденому валу

Співвідношення між обертовими моментами на валах механічної

Передачі можна встановити за виразами та і записати у такому

Вигляді:

або

Інколи швидкості обертання ланок механічної передачі задаються у вигляді частоти обертання, n, хв1. Зв’язок між кутовою швидкістю, рад/с, та частотою обертання n, хв1, виражає співвідношення

У розрахунках механічних передач зустрічаються такі параметри, як колова швидкість та колова сила.

Колова швидкість V – Це лінійна швидкість точок обертової ланки передачі, розміщених на відстані Або Від осі обертання

Колова сила – Це сила, що діє на ланку передачі, спричинюючи її збертання або створюючи опір обертанню, і напрямлена по дотичній до траєкторії (кола) руху точки її прикладання

Потужність, кВт, що затрачається на рух ланки передачі із швидкістю ,

М/с, у напрямі, протилежному дії на ланку зовнішньої сили, Н, знаходять за формулою

За ціею формулою можна визначити потрібну потужність для обертання вала барабана стрічкового транспортера за відомою корисною силою натягу стрічки та її швидкістю руху

У приводах машин можуть застосову­ватись кілька послідовно розміщених механічних передач. У такому разі загальне передаточне число И Привода та його ККД визначають за наведеними нижче формулами.

Загальне передаточне число привода

И= =иіи2и3.

Отже, загальне передаточне число привода, що складається з кількох механічних передач, дорівнює добутку передаточних чисел його складових передач, тобто

И=И2…ип.

Зв’язок між потужностями на окремих валах привода запишемо у вигляді

Відповідно ККД всього приводного механізму

ККД привода, що складається з кількох послідовно розташованих механічних передач, дорівнює добутку ККД всіх його складових передач, тобто

Навантаження, що передають механічні передачі, можуть бути постійними або у більшості випадків – змінними в часі.

Якщо привід проектують для роботи із заданим режимом навантаженням з обумовленим максимальним діючим навантаженням, то це навантаження беруть за номінальне розрахункове для передач цього привода.

У разі проектування передачі з невідомим режимом навантаження, але із заданим номінальним навантаженням (наприклад, редуктори загального призначення) у розрахунках слід брати найважчий для передачі режим – режим з постійним навантаженням.

Максимальні навантаження Тmax передачах, що обумовлені дією короткочасних або випадкових перевантажень, можуть у кілька разів перебільшувати номінальні розрахункові навантаження. У цьому випадку

ТтаX=ТКп,

Де Кп – Коефіцієнт короткочасного перевантаження, що беруть за рекомен­даціями на підставі досвіду експлуатації конкретних машин.

Якщо рекомендації щодо вибору К„ Відсутні, а у приводних пристроях використовують асинхронні електродвигуни, то значення коефіцієнта перевантаження можна брати таким, що дорівнює відношенню пускового моменту до номінального моменту двигуна, яке задається в каталогах електродвигунів.

Питання для самоконтролю

1. Які передачі називають механічними?

2. Назвіть основні характеристики передач?

Рекомендована література:

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.

Реферати :

Реферати :

• Ви прочитали: "Механічні передачі обертового руху"
  Читати далі