Механические передачи 1 1 Общие сведения n

Механические передачи. 1

1. Общие сведения. n Механической передачей называют механизм, служащий для передачи движения от двигателя к рабочим органам машины. n Передачи изменяют скорости вращения, крутящие моменты и направление вращения. n По принципу работы передачи делят на две группы : n 1. Основанные на использовании зацепления (зубчатые, червячные, цепные). n 2. Основанные на использовании сил трения (ременные, фрикционные). 2

Характеристики передачи двигатель передача Ведущее звено (вход) индекс 1 Исполнительный механизм Ведомое звено (выход) индекс 2 Основными характеристиками передачи являются мощность Р [к. Вт ] и частота вращения ω [р/с ] или n [об/мин ] на входе и выходе. Дополнительные характеристики передач. 1. КПД 3

Габаритные размеры передач разного типа (при одинаковой передаваемой мощности и передаточном отношении) 1 Ременная передача 1. Клиноременная передача 2. Цепная передача 3. Зубчатая передача 4 2 3 4 4

• 2. Передаточное число • U=ω1/ ω2 • если U>1, то передача понижающая (редуктор) • если U<1, то передача повышающая (мультипликатор) • Передачи могут иметь постоянное и переменное передаточное число. • Передача, в которых U меняется ступенчато (дискретно), называется коробкой скоростей. • Передача, в которых U меняется непрерывно, т. е. принимает любое значение из диапазона, называется вариатором. 5

• 3. Крутящий момент, Т [Н. м] • Крутящий момент ведущего звена Т 1 момент движущих сил - направлен по направлению вращению. • Крутящий момент ведомого звена Т 2 момент сопротивления - направлен против вращения. 6

• 4. Окружная сила в зацеплении Ft , [Н] • Окружная сила в зацеплении вращающихся тел направлена по касательной к окружности так, чтобы компенсировать крутящий момент • 5. Окружная скорость Vокр [м/с] • Окружная скорость направлена по касательной в сторону вращения. мм 7

• Привод машины, содержащий несколько передач, называется многоступенчатым. ТВХ U 1 ; η 1 U 2 ; η 2 U 3 ; η 3 ТВЫХ 8

Зубчатые передачи • Зубчатыми называют передачи, в которых движение передается с помощью последовательно зацепляющихся зубьев. 9

• Достоинства : – Постоянство передаточного отношения. – Компактность (малые габариты при высокой нагрузочной способности) – Высокая надежность работы и долговечность. – Высокий КПД передачи (до 98 %) – Простота обслуживания. • Недостатки : • Шум и вибрации при больших скоростях. • Высокие требования к точности изготовления и монтажа передач. 10

Классификация зубчатых передач • 1. По взаимному расположению валов • с параллельными валами (цилиндрические) 11

• с пересекающимися валами (конические) • со скрещивающимися валами (червячные, гипоидные , винтовые зубчатые, спироидные) 12

• 2. По расположению зубьев на колесах относительно образующей Прямозубые Косозубые, шевронные С круговыми зубьями 13

3. По взаимному расположению колес • внешнего зацепления • внутреннего зацепления 14

4. По форме профиля зуба • Эвольвентные - профиль зуба очерчен эвольвентой • Зацеплением Новикова - профиль зуба очерчен дугами окружностей. • Циклоидальные - профиль зуба очерчен циклоидой 15

• 5. По характеру движения осей колес • обычные (оси колес жестко закреплены) • планетарные 16

Основная теорема зацепления • Общая нормаль к профилям зубьев, проходящая через точку их контакта делит линию центров на части, обратно пропорциональные угловым скоростям. О 2 n αW П ω2 П - полюс зацепления n αW – угол зацепления ω1 О 1 17

• Таким образом, для того чтобы передача имела постоянное передаточное отношение, профиль зуба должен быть очерчен такой кривой, у которой нормаль в каждой точке проходит через одну и ту же точку на линии центров П. • Такому условию удовлетворяют, например, : • эвольвента • окружность • циклоида • В машиностроении наибольшее распространение получили эвольвентные профили зубьев. 18

• Эвольвентой окружности называют кривую, которую описывает точка прямой , перекатываемой без скольжения по основной окружности. • Производящая прямая NN является одновременно касательной к основной окружности и нормалью ко всем производимым ею эвольвентам. 19

• Преимущества эвольвентного профиля зубьев • 1. Зубья могут нарезаться простым инструментом, имеющим прямолинейный профиль (зубчатая рейка). • 2. Каждое колесо может сцепляться с колесом, имеющим любое число зубьев. • 3. Зацепление менее чувствительно к отклонениям межосевого расстояния. • 4. Допускает улучшение профиля зубьев (корригирование). • Корригирование (смещение инструмента) – это улучшение профиля зуба путем его очерчивания другим участком эвольвенты по сравнению с нормальным зацеплением. 20