Кинематические и силовые соотношения в передачах

 

В каждой передаче различают два основных вала: ведущий (входной) и ведомый (выходной). Передача, состоящая только из ведущего и ведомого звеньев**, называется одноступенчатой. Параметры одноступенчатой передачи, относящиеся к ведущему звену (вал с насаженными на него зубчатыми колёсами, шкивами и т. п.), снабжают индексом «1», а к ведомому – «2».

Основные характеристики передачи: мощность P1 на ведущем и P2 ведомом валах, кВт; угловая скорость ω1 ведущего и ω2 ведомого валов, рад/с или частота вращения n1, ведущего и n2 ведомого валов, ом/мин (мин-1). Эти характеристики минимально необходимы и достаточны для выполнения проектировочного расчёта любой передачи.

Кроме основных различают производные характеристики:

1) Коэффициент полезного действия (КПД) передачи - η

 

;

 

2) Окружная скорость ведущего или ведомого звена - υ, м/с,

 

,

 

где d – диаметр колеса, шкива и др., [м], при отсутствии скольжения окружные скорости обоих звеньев равны, т. е. ;

3) Окружная сила передачи - Ft, Н,

 

,

 

где P – мощность, Вт;

v – окружная скорость, м/с.

На ведомом колесе направление силы Ft совпадает с направлением вращения, а на ведущем – противоположно ему;

4) Вращающий момент - М, Н·м

 

.

 

Вращающий момент на ведущем валу M1=P11 – это момент движущих сил, и его направление совпадает с направлением вращения вала; момент на ведомом валу M2=P22 – это момент сил сопротивления*, поэтому его направление противоположно направлению вращения вала.

При расчёте передач часто пользуются зависимостью между вращающими моментами на валах. Эту зависимость можно получить, разделив выражение момента M2 на M1:

,

 

где u – передаточное число (см. ниже).

Передаточное отношение, определяемое в направлении потока мощности,

 

.

 

Передаточным отношением называется отношение угловых скоростей или частот вращения ведущего и ведомого звеньев. В дальнейшем передаточное отношение для всех типов передач будем условно называть передаточным числом и обозначать через u. При v1=v2 или ω1d1/2=ω2d2/2 получим передаточное число

 

или .

 

Для зубчатой передачи, понижающей угловую скорость, передаточное число

,

 

где z1 – число зубьев шестерни (зубчатое колесо с меньшим числом зубьев);

z2 – число зубьев колеса (зубчатое колесо с большим числом зубьев).

 

Передачи для повышения угловой скорости (u<1) называют мультипликаторами или ускорителями. Примерами таких передач являются передачи в приводе сепараторов, центрифуг, исполнительные органы которых имеют угловую скорость выше угловой скорости двигателя (ω21). Передачи для понижения угловой скорости исполнительного органа (u>1) называют редукторами. Наибольшее распространение имеют понижающие передачи, так как угловая скорость исполнительного механизма, как правило, меньше угловой скорости двигателя (ω21).

В зависимости от устройства передачи передаточное число может быть постоянным или переменным – регулируемым в определённых пределах по ступенчатому (коробки скоростей с зубчатыми колёсами и т. п.) или плавному бесступенчатому (вариаторы) закону. Передачи ступенчатого регулирования с зубчатыми колёсами обладают высокой работоспособностью и поэтому широко применяются в транспортном машиностроении, станкостроении и т. п. Передачи бесступенчатого регулирования обладают меньшей нагрузочной способностью и имеют ограниченное распространение.

Если одной парой зубчатых колёс нельзя обеспечить требуемое передаточное число, то применяют ряд последовательно соединённых одноступенчатых передач, так называемую многоступенчатую передачу. На рисунке 2 показана двухступенчатая зубчатая передача (двухступенчатый редуктор). Её общее передаточное число или

 

,

 

где u1, u2, …, un – передаточные числа каждой ступени.

 

Общий КПД многоступенчатой передачи

 

,

 

где η1, η2, …, ηn – КПД каждой кинематической пары (зубчатой, червячной, ременной и др.), а также других звеньев привода, где имеются потери мощности (подшипники, муфты).

 

Рисунок 2- Двухступенчатый редуктор.

 

Зубчатые передачи

 

В зубчатой передаче движение передаётся с помощью зацепления пары зубчатых колёс (шестерни – меньшее колесо и колесом).

 

Достоинства («+») Недостатки («-»)
● Передача может работать в широком диапазоне нагрузок и скоростей; ● Малые габариты; ● Большая долговечность; ● Высокий КПД; ● Малые нагрузки на валы и подшипники; ● Постоянство передаточного числа; ● Простота обслуживания. ● Высокие требования к точности изготовления и монтажа; ● Шум при больших скоростях.

 






Дата добавления: 2016-11-26; просмотров: 3269; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2019 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей. | Обратная связь
Генерация страницы за: 0.007 сек.