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

74 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

10159. Различие внутренней и внешней этики науки. Этические нормы в профессиональной работе ученого, проектировщика 43 KB
  Различие внутренней и внешней этики науки. Этические нормы в профессиональной работе ученого проектировщика С т.з. адресата этика науки и техники подразделяется на внешнюю по отношению к обществу в целом и внутреннюю но отношению к коллегам в рамках совместного тр
10160. Предмет философии техники. Специфика философского изучения техники 71.5 KB
  Предмет философии техники. Специфика философского изучения техники ФТ это конкретная философская дисциплина так же как ФН ФР этика эстетика логика. Т.е. достаточно самостоятельная область исследования. Философия техники во-первых исследует феномен техники в цел...
10161. Предпосылки и этапы формирования философии техники 33.5 KB
  Предпосылки и этапы формирования философии техники. История техники это объективная предпосылка человеческой деятельности. Есть несколько концепций исторического развития техники. В классическом марксистском видении ее история выражена цепочкой последовательн...
10162. Определение техники как философская проблема. Основные способы определения техники 47 KB
  Определение техники как философская проблема. Основные способы определения техники. Отсутствие должной степени разработки философских аспектов техники во многом вызвано тем обстоятельством что техника как объект исследования со стороны философии представляет с...
10163. Специфика технического отношения к миру и технического типа мышления 36 KB
  Специфика технического отношения к миру и технического типа мышления. В имеющихся определениях техники обнаруживается существенно общий смысловой срез: по отношению к человеку техника является вопервых воплощением его деятельности и вовторых таким вопло...
10164. Специфика технического знания и технических наук 53 KB
  Специфика технического знания и технических наук. Поскольку техническое знание ближе всего естественнонаучному то его специфику легче всего усмотреть на основе их сравнения. Техника большую часть своей истории была мало связана с наукой люди могли делать и делал...
10165. Отношение техники и прикладного знания. Типология технических наук 24.5 KB
  Отношение техники и прикладного знания. Типология технических наук. Это одна из причин почему традиционная характеристика техники как прикладного Е сейчас оценивается как устаревшая. Это утверждение может быть признано лишь отчасти справедливым по отношению к не
10166. Периодизация развития техники как философская проблема. Основные способы периодизации развития техники 50.5 KB
  Периодизация развития техники как философская проблема. Основные способы периодизации развития техники. Закономерности исторического развития техники. Проблема периодизации. Предметная сторона Т. Техника и наука. Т как деятельность. ФТ выделяе...
10167. Взаимоотношение науки и техники на различных этапах эволюции техники 50 KB
  Взаимоотношение науки и техники на различных этапах эволюции техники Они не всегда были взаимосвязаны Т долгое время развивалась независимо от всякой науки. Это не означает что в технике не применялись научные знания. Доинженерный период. Но наука не имела дисциплин