Механические передачи. Механической передачей называют механизм, который преобразует параметры движения двигателя при передаче рабочим органам машины (рис. 5. 1)

Механической передачей называют механизм, который преобразует параметры движения двигателя при передаче рабочим органам машины (рис.5.1). Необходимость введения передачи как промежуточного звена между двигателем и рабочими органами машины связана с решением различных задач.

Например, в автомобилях и других транспортных машинах требуется изменять величину скорости и направление движения, а на подъемах и при трогании с места необходимо в несколько раз увеличить вращающий момент на ведущих колесах. Сам автомобильный двигатель не может выполнить эти требования, так как он работает устойчиво только в узком диапазоне изменения вращающего момента и угловой скорости. При выходе за пределы этого диапазона двигатель останавливается. Подобно

Рис.5.1.

автомобильному двигателю, слабо регулируются многие другие двигатели, в том числе большинство электродвигателей. Согласование режима работы двигателя с режимом работы рабочих органов машины осуществляется с помощью передач.

В некоторых случаях регулирование двигателя возможно, но нежелательно по экономическим соображениям, так как двигатели имеют низкий к.п.д. за пределами номинального режима работы.

Масса и стоимость двигателя при одинаковой мощности понижаются с увеличением его быстроходности; оказывается экономически целесообразным применение быстроходных двигателей с передачей, понижающей угловую скорость, вместо двигателей без передачи.

В машиностроении применяют механические, электрические, гидравлические и пневматические передачи. Наибольшее распространение получили механические передачи.

Все механические передачи разделяют на две основные группы:

I – передачи, основанные на использовании трения (ременные, фрикционные); II – передачи, основанные на использовании зацепления (зубчатые, червячные, цепные, винтовые).

В каждой передаче (рис.5.2) различают два основных вала: входной и выходной или ведущий и ведомый. Между этими валами в многоступенчатых передачах располагаются промежуточные валы.

Основные характеристики передач: - мощность N1 на входе и N2 на выходе, кВт; - быстроходность, которая выражается частотой вращения n1 на входе и n2 на выходе, об/мин. Эти характеристики минимально необходимы и достаточны для проведения проектного расчета любой передачи.

Рис.5.2.

Кроме основных, различают производные характеристики:

- коэффициент полезного действия (к.п.д)

где N_r – мощность, потерянная в передаче;

- передаточное отношение, определяемое в направлении потока мощности,

Производственные характеристики часто используются взамен основных. Например, передачу можно определить с помощью N₁, n₁, i, h.

При i > 1, n₁ > n₂ передача понижающая, или редуктор.

При i < 1, n₁ < n₂ передача повышающая, или мультипликатор.

Наибольшее распространение имеют понижающие передачи, так как частота вращения исполнительного механизма в большинстве случаев меньше частоты вращения двигателя.

Регулирование передаточного отношения может быть ступенчатым или бесступенчатым. Ступенчатое регулирование выполняют в коробках скоростей с зубчатыми колесами, в ременных передачах со ступенчатыми шкивами и т.п.; бесступенчатое регулирование – с помощью фрикционных или цепных вариантов.

При расчете передач часто используют следующие зависимости между различными параметрами:

Выражение мощности N, кВт через окружную (тангенциальную) силу F_t, кгс и окружную скорость v, м/с колеса, шкива, барабана и т.п.

,

выражение вращающего момента Т, кгс×см через мощность N, кВт и частоту вращения n, об/мин.

;

связь между вращающими моментами на одном Т₁ и другом Т₂ валах через передаточное отношение i и к.п.д. h в линии передачи между этими валами в направлении потока мощности

.

Дата добавления: 2014-01-20