Механизмы передачи вращательного движения Основные требования к знаниям, умениям и навыкам Студент должен: иметь представление - о назначении передач; - о передачах, используемых в специальном оборудовании; знать - кинематические и силовые соотношения в передаточных механизмах; - формулы для расчета передаточного отношения и коэффициента полезного действия многоступенчатой передачи; уметь - производить кинематические и силовые расчеты многоступенчатого привода.
1. 12. Общие сведения о передачах Электродвигатель • • • Передачи Рабочий орган Большинство современных машин и приборов создается по схеме двигатель - передача- рабочий орган (исполнительный механизм) Рисунок. Структурная схема привода к рабочему органу машины Назначение , классификация, основные характеристики механических передач Передачи необходимы: - для выбора оптимальной скорости движения; - для регулирования скорости движения ( повышения или понижения ); - для преобразования вида движения: вращательного в поступательное ( передачи реечные и винт-гайка ) и наоборот; - для изменения направления движения (реверсирования); - для изменения вращающих моментов и сил движения; - для передачи мощности на расстояния. Под передачами понимают механизмы, служащие для передачи механической энергии на расстояние, как правило, с преобразованием скоростей и моментов, иногда с преобразованием видов и законов движения. В технике наибольшее распространение имеют механические передачи, используемые преимущественно для передачи наиболее распространенного в машинах равномерного вращательного движения и реже – для преобразования вращательного движения в поступательное или криволинейное.
Механические передачи классифицируются: • • по принципу передачи движения - передачи трением (фрикционные. ременные) и передачи зацеплением (цепные, зубчатые, червячные, передача винт-гайка); по способу контакта между ведущим и ведомым звеньями – передачи с непосредственным касанием (фрикционные, зубчатые, червячные) и передачи с гибкой связью в виде ремня, цепи (цепные, ременные); по характеру изменения скорости - передачи понижающие (редуктора), и повышающие (мультипликаторы); по взаимному расположению ведущего и ведомого валов в пространстве – передачи между валами, геометрические оси которых параллельны (цилиндрические), пересекаются (конические) или перекрещиваются (червячные, винтовые, глобоидные), соосные; по характеру движения валов - простые передачи, в которых валы вращаются лишь вокруг своих осей, а оси валов и сопряженные с ними детали остаются в пространстве неподвижными, и планетарные , в которых оси и сопряженные с ними детали (сателлиты) перемещаются в пространстве. Разновидностью планетарных передач являются волновые передачи. по конструктивному оформлению - открытые (не имеющие общего закрывающего их корпуса) и закрытые (заключенные в общий корпус, обеспечивающий герметизацию и постоянную смазку передачи). по числу ступеней , т. е. отдельных передач, взаимосвязанных и одновременно участвующих в передаче и преобразовании движения, различают одноступенчатые и многоступенчатые передачи.
Основными характеристиками передач являются: передаточное отношение, передаточное число, передаваемая мощность, КПД и вращающий момент. Передаточным отношением называется отношение угловых скоростей ведущего и ведомого звеньев i = ω1 / ω2 Передаточным числом называется отношение параметров колес и = Z 2 / Z 1 В целях унификации обозначений передаточные отношения и передаточные числа всех передач будем обозначать и, при необходимости с двойным индексом, соответствующим индексам звеньев передачи, итак, и = ω1 / ω2 = n 1 / n 2 = Z 2 / Z 1 = d 2 / d 1 , где ω1, n 1, Z 1, d 1 - угловые скорости, частота вращения, числа зубьев, диаметры ведущих звеньев; ω2, n 2, Z 2, d 2 – то же, ведомых звеньев При и>1 передача называется понижающей (например, у редуктора). При и<1 передача называется повышающей (например, у мультипликатора). Общее передаточное отношение (передаточное число) многоступенчатой передачи определяется иобщ = и 1*и 2*и 3…*иn , где и 1, и 2, и 3…иn - передаточные числа отдельных передач Передачи выполняют либо с постоянным, либо с переменным передаточным отношением ( (передаточным числом) , причем изменение передаточного отношения может быть ступенчатым в коробках скоростей автомобилей , металлорежущих станков или бесступенчатым. Механизм для плавного изменения передаточного отношения называется бесступенчатой передачей или вариатором. Вращающий момент Т 2 на ведомом валу можно определить Т 2 =Т 1*и*ή ,
Условные обозначения в кинематических схемах
Примеры передач и детали машин Подшипник скольжения Рейка зубчатая Подшипник качения роликовый, двухрядный, сферический
Передача – винт – гайка Шлицевое соединение Механизмы многозвенные, кривошипно-шатунные, кулачковые и др.
Передача клиноременная с натяжным устройством Муфта зубчатая Муфта упругая втулочно- пальцевая
Основные типы редукторов Х Х Х Рисунок – Кинематические схемы редукторов Редуктором называется механизм, понижающий угловую скорость в приводах от двигателя к рабочей машине и состоящий из зубчатых или червячных передач, установленных в отдельном корпусе. Различают следующие виды редукторов: по типу передачи –цилиндрические зубчатые (рис. а – д), конические зубчатые (рис. е), червячные (рис. и – м), коническо-цилиндрические зубчатые (рис. ж), червячно-цилиндрические (рис. з), и др. , по числу ступеней – одно - (рис. а, е, и, к, л), двух - (рис. б д, з, м), трёхступенчатые (рис. ж) и т. д. , по расположению валов и зубчатых колёс – горизонтальные (рис. б) и вертикальные (рис. в).
Редуктор одноступенчатый, конический Редуктора одноступенчатые, червячные с нижним и верхним расположением червяка
Редуктора цилиндрические, косозубые, горизонтальный и вертикальный Редуктор двухступенчатый коническоцилиндрический
Примеры кинетических схем приводов
Формулы силового и кинематического расчета привода Наименование Формулы. Единицы измерения Мощность P=T·ω; P=F·V, P-Вт, T-Н·м, V- м/с, ω- рад/с Моменты инерции T=P/ω, T 2=T 1·U·η; P-Вт, T-Н·м, V- м/с, ω- рад/с Передаточное число U=ω1/ω2=n 1/n 2=z 2/z 1=d 2/d 1, где ω- рад/с (i) Общее передаточное число КПД n-о/мин, d-мм Uоб=U 1·U 2·U 3. . . Un (i общ) η=P 2/P 1, где P 1 и P 2 мощности на ведущем и ведомом звеньях Общее КПД η=η 1·η 2…ηn , где η-КПД отдельных передач, по табл. Угловая скорость ω=π·n/30, n-об/мин, частота вращенияω Линейная скорость цепи где, z-число зубьев, p- шаг цепи в мм, ω- рад/с n-о/мин Линейная скорость Окружное усилие V=ω·d/2, где V-м/с, ω-рад/с, d-м T=Ft·d/2 Ft=2 T/d Ft=F 1 -F 2 F 1, F 2 -натяжение ведущей и ведомой ветвей, Н Ft-окружное усилие Н, d-диаметр, м T-вращающий момент Н·м
Скачать презентацию Механизмы передачи вращательного движения Основные требования к знаниям,
механизмы передачи.ppt