Основные характеристики передач

<123 4 5 6 7 >

Передаточным отношением называется отношение угловой скорости ведущего звена к угловой скорости ведомого звена. Обозначается буквой i. Передаточное отношение может быть больше, меньше или равно единице.

Передаточным числом передачи называется отношение большей угловой скорости к меньшей. Обозначается буквой и.

Передаточное число не может быть меньше единицы.

В дальнейшем в целях унификации обозначений передаточные отношения и передаточные числа всех передач будем обозначать u, при необходимости с двойным индексом, соответствующим индексам звеньев передачи, т.е., передаточное отношение

Принято в расчетных формулах на прочность деталей машин всегда использовать передаточные числа,т. е. u ³ 1 .

Передачи, у которых угловая скорость ведомого звена меньше угловой скорости ведущего, называются понижающими или редукторами; противном случае передачи называются повышающими или мультипликаторами.

Механические передачи бывают одноступенчатыми и многоступенчатыми. Передаточное отношение ряда последовательно соединенных передач равно произведению их передаточных отношений.Например, для двухступенчатого редуктора

где и₁₂ и₃₄– передаточные отношения соответственно первой ступени с шестерней 1 и колесом 2 и второй ступени с шестерней 3 и колесом 4.

Передачи выполняют либо с постоянным, либо с переменным передаточным отношением, причем изменение передаточного отношения может быть ступенчатым или бесступенчатым. Ступенчатое регулирование передаточного отношения осуществляется, например, коробками скоростей металлорежущих станков, автомобилей, тракторов. Механизм для плавного изменения передаточного отношения называется бесступенчатой передачей или вариатором.

2. Мощность на входе и выходе передачи

Обозначается соответственно Р₁и Р₂ .

Из теоретической механики известно, что мощность Р при вращательном движении Р = Тw.

3. Частота вращения входного и выходного звеньев

Обозначается соответственно п₁ и п₂.

4. Коэффициент полезного действия

Отношение мощности Р₂ на ведомом валу передачи к мощности Р₁ на ведущем валу называется механическим коэффициентом полезного действия (КПД) и обозначается

h = Р₂ / Р₁.

Механический КПД характеризует механические потери в передаче; для различных передач КПД находится в пределах от 0,25 до 0,98.

В многоступенчатых передачах (при последовательном соединении ступеней) общий КПД определяется как произведение КПД каждой ступени в отдельности:

h =h₁h₂…h_n.

Иногда КПД передачи определяют как произведение КПД отдельных элементов этой передачи. Например, для одноступенчатого зубчатого редуктора общий КПД

.

где h₃ , h_n , h_p – коэффициенты, характеризующие потери энергии соответственно в зацеплении колес, в одной паре подшипников, на перемешивание и разбрызгивание масла в корпусе редуктора.

Наиболее часто встречающиеся расчетные зависимости:

1. Для любого звена вращающий момент и окружная сила связаны зависимостью

T = F_tD/2,

откуда окружная сила:

F_t= 2T/D .

Согласно третьему закону Ньютона, окружные силы ведущего и ведомого звеньев равны (но противоположно направлены), следовательно, вращающие моменты на ведущем и ведомом валах будут различны и пропорциональны диаметрам соответствующих звеньев.

2. Из теоретической механики известно, что мощность Р при вращательном движении определяется как Р = Тw.

3. Так как Р₁ = hР₁,то Т₂w₂ = hТ₁w₁,

откуда

Т₂= hТ₁w₁/w₂= hТ₁u.

Если потери в передаче невелики, то ими пренебрегают и принимают

Т₂ = Т₁и.

4. Вращающий момент Т (Н ∙м) на любом валу можно вычислить по мощности Р (кВт) и частоте вращения п (мин ^–1):

Т' = 9550 P/n.

Подтверждается это следующими рассуждениями. Мощность, как известно, есть работа в единицу времени. Поэтому мощность Р, кВт, при линейном перемещении (рис. 1.3, а) можно представить как произведение силы тяги F (Н) на линейную скорость v (м/с):

P = Fv/1000.

При вращательном движении мощность удобно выразить через вращающий момент Т, Н×м, и частоту вращения (мин ^–1).

При вращательном движении (рис. 1.3, б)

F = 1000 Т/r,

где r – радиус, мм, на котором приложена окружная сила, создающая момент, и

v = 2πrn/(60∙10³).

Поэтому

Р = [1000 Т/r] ∙[2 πrп/(660∙10³)]/1000 =Tn/9550,

откуда

Т' = 9550 P/n.

а б

Рис. 1.3. Схема движения: а – линейного; б – вращательного

<123 4 5 6 7 >

Дата добавления: 2016-08-06; просмотров: 4214;