6894

Общие сведения о механических передачах

Доклад

Производство и промышленные технологии

Общие сведения о механических передачах Для увеличения производительности и облегчения физического и умственного труда человека создаются машины - механические устройства, выполняющие движения для преобразования энергии, материалов или информац...

Русский

2013-01-08

49.5 KB

81 чел.

Общие сведения о механических передачах

Для увеличения производительности и облегчения физического и умственного труда человека создаются машины — механические устройства, выполняющие движения для преобразования энергии, материалов или информации. Всякая машина состоит из одного или нескольких механизмов — системы тел, служащих для преобразования движений. Работа машин обязательно сопровождается тем или иным движением ее органов и в этом заключается основное отличие машин от сооружений — мостов, зданий и т.д. Устройства, предназначенные для измерений, производственного контроля, управления машинами, регулирования технологических процессов, учета и других функций, называются приборами. Приборы, также состоят из механизмов.

Для приведения в движение рабочих машин им передается механическая энергия от машин-двигателей. В подавляющем большинстве случаев двигатели и исполнительные органы рабочих машин связываются не непосредственно, а с помощью механизмов, называемых передачами, которые бывают механические, гидравлические, пневматические и электрические. В дальнейшем мы будем рассматривать только механическими передачами.

В технике наиболее распространено вращательное движение, поэтому передачи для преобразования этого движения применяются весьма широко. Преобразование скорости вращательного движения сопровождается изменением вращающего момента. Механизм, предназначенный для передачи энергии от двигателя к ее потребителям с увеличением вращающих моментов за счет уменьшения частоты вращения, называется силовой передачей или трансмиссией.

Классификация и основные характеристики передач. В самом общем виде передачи можно классифицировать по способу передачи движения: передачи трением (фрикционные, ременные); передачи зацеплением (зубчатые, червячные, цепные, винт-гайка); по способу соединения звеньев: передачи с непосредственным контактом (фрикционные, зубчатые, червячные, винт — гайка); передачи гибкой связью (ременные, цепные).

Звено передачи, которое получает движение от машины-двигателя, называется ведущим; звено, которому передается движение, называется ведомым; кроме того, в передачах бывают промежуточные звенья.

На рисунке схематически изображены передача гибкой связью (а) и передача с непосредственным контактом (б), причем индексом 1 обозначены параметры, относящиеся к ведущему звену, а индексом 2 — к ведомому. Обратим внимание на то, что в первой из изображенных передач направление вращения ведущего и ведомого звеньев совпадают, а во второй — изменяется на противоположное.

Основные характеристики передачи: передаточное число, передаваемая мощность и к. п. д.

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

Передаточным числом передачи называется отношение большей угловой скорости к меньшей. Передаточное число не может быть меньше единицы.

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

.

Отметим, что в расчетные формулы на прочность деталей машин всегда входят передаточные числа, т.е. .

Передачи, у которых угловая скорость ведомого звена меньше угловой скорости ведущего, называются понижающими; в противном случае передачи называются повышающими. Закрытая передача, предназначенная для изменения угловых скоростей и вращающих моментов, называется редуктором.

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

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.

На рисунке показаны две передачи, в которых к ведущему звену 1 приложен вращающий момент Т1, с помощью гибкой связи или непосредственно передающий ведомому звену 2 окружное усилие Ft Очевидно, что для любого звена вращающий момент и окружное усилие связаны зависимостью

,

откуда окружное усилие

.

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

Мощность Р при вращательном движении можно вычислить по формуле:

.

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

.

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

В многоступенчатых передачах (при последовательном соединении ступеней) общий к. п. д. определяется как произведение к. п., д. каждой ступени в отдельности

.

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

,

где  — коэффициенты, характеризующие потери энергии соответственно: в зацеплении колес, в одной паре подшипников, на перемешивание и разбрызгивание масла в корпусе редуктора.

Так как ,  то ,  откуда .

Если потери в передаче невелики, то ими пренебрегают и принимают

.

Предельное состояние передачи, при котором становится возможной потеря ее работоспособности, называется нагрузочной способностью. Понятие запаса нагрузочной способности включает в себя понятие запаса прочности.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

22902. Поняття матриці 35 KB
  Числа αij називаються елементами матриці. Положення кожного елемента в матриці визначається номерами рядка і стовпчика в яких знаходиться цей елемент. Наприклад елемент знаходиться в му рядку і стовпчику матриці А.
22903. Поняття визначника n- го порядку 35.5 KB
  В кожному добутку по одному і лише по одному елементу з кожного рядка і кожного стовпчика визначника. Співмножники в кожному добутку можна упорядкувати за першим індексом. В першому добутку при упорядкуванні за першим індексом другі індекси утворюють перестановку 1 2. В другому добутку при упорядкування за першим індексом другі індекси утворюють перестановку 21.
22904. Аналітичний запис визначника 18.5 KB
  Розглянемо визначник n го порядку Кожен добуток з яких складається визначник можна упорядкувати за першим індексом тобто записати у вигляді a1α1 a2α2 anαn де α1 α2. Тоді знак з яким добуток a1α1 a2α2 anαn входить у визначник Δ визначається парністю перестановки α1 α2.
22905. Друге означення визначника 47.5 KB
  Таким чином на відміну від першого означення визначника знак при даному добутку визначається парністю перестановки перших індексів при упорядкуванні добутку за другими індексами. Припустимо що при цьому було зроблено транспозицій елементів перестановки. Від перестановки α1 α2. αn можна перейти за допомогою транспозицій до перестановки 1 2.
22906. Лема про знак 126 KB
  Тоді добуток входить до визначника Δ зі знаком Доведення. Зрозуміло що даний добуток входить до визначника . За означенням визначника даний добуток входить до визначника зі знаком тобто зі знаком . Аналітичний запис визначника.
22907. Визначник трикутного вигляду 34 KB
  В ньому визначаються дві діагоналі. Визначником трикутного вигляду відносно головної діагоналі називається визначник всі елементи якого що стоять вище або нижче головної діагоналі дорівнюють 0. Таким чином можна зробити висновок: визначник трикутного вигляду відносно головної діагоналі дорівнює добутку елементів головної діагоналі Δ= a11a22ann Означення. Визначником трикутного вигляду відносно побічної діагоналі називається визначник всі елементи якого що стоять вище або нижче побічної діагоналі дорівнюють 0.
22908. Транспонування визначника 33 KB
  В перший стовпчик визначника Δ1 запишемо елементи першого рядка визначника Δ не змінюючи їх порядок. Далі в другий стовпчик визначника Δ1 запишемо елементи другого рядка визначника Δ не змінюючи їх порядок і так далі. В nй стовпчик визначника Δ1 запишемо елементи nго рядка визначника Δ.
22909. Властивості визначників 96.5 KB
  Будемо формулювати і доводити властивості лише для рядків визначника але за попереднім зауваженням вони мають місце і для стовпчиків визначника. Нульовим рядком називається рядок визначника всі елементи якого дорівнюють 0. Нехай й рядок визначника Δ нульовий. Якщо в визначнику переставляються місцями два рядки то змінюється лише знак визначника.
22910. Теорема про розклад визначника за елементами рядка або стовпчика 67 KB
  Доповнюючим мінором елемента aij називається визначник Mij який одержуються викресленням з визначника Δ i го рядка та j го стовпчика. Ця теорема дозволяє звести обчислення визначника n го порядку до обчислення визначників порядку n1. Фіксуємо iй рядок визначника Δ та доведемо що всі добутки що складають доданок aijAij входять у визначник Δ причому з таким самим знаком як і у доданку aijAij.