Основные кинематические и силовые отношения в передачах. Передачи с постоянным передаточным числом. Передачи с переменным передаточным числом. Механизмы преобразования одного вида движения в другой общие сведения. Механическая энергия, используемая для приведения в движение машины-орудия, представляет собой энергию вращательного движения вала двигателя. Вращательное движение получило наибольшее распространение в механизмах и машинах, так как обладает следующими достоинствами: Все современные двигатели для уменьшения габаритов и стоимости выполняют быстроходными с весьма узким диапазоном изменения угловых скоростей. Непосредственно быстроходный вал двигателя соединяют с валом машины редко вентиляторы и т. В абсолютном большинстве случаев режим работы машины-орудия не совпадает с режимом работы двигателя, поэтому передача механической энергии от двигателя к рабочему органу машины осуществляется с помощью различных передач. Передач е й будем называть устройство, предназначенное для пер е дачи энергии из одной точки пространства в другую, расположенную на некотором расстоянии от первой. В современном машиностроении в зависимости от вида передаваемой энергии применяют механические, пневматические, гидравлические и электрические передачи. Механическими передачами, или просто передачами, называют механизмы для передачи энергии от машины-двигателя к машине-орудию, как правило, с преобразованием скоростей, моментов, а иногда — с преобразованием видов например, вращательное в поступательное и законов движения. Передача в механике соединяет вал источника энергии - двигателя и валы потребителей энергии - рабочих органов машины, таких, например, как ведущие колёса гусеничного движителя или автомобиля. Механические передачи известны со времен зарождения техники, прошли вместе с ней длительный путь развития и совершенствования и имеют сейчас очень широкое распространение. Грамотная эксплуатация механических передач требует знания основ и особенностей их проектирования и методов расчетов. При проектировании к механическим передачам предъявляются следующие требования: Передачи имеют широкое распространение в машиностроении по следующим причинам:. Как правило, угловые скорости валов большинства используемых в настоящее время в технике двигателей поршневых двигателей внутреннего сгорания, газотурбинных, электрических, гидравлических и пневматических двигателей значительно превышают угловые скорости валов исполнительных или рабочих органов машин, порой на порядка. Поэтому доставка передача энергии двигателя с помощью передачи любого типа, в том числе и механической, происходит, как правило, совместно с одновременным преобразованием моментов и угловых скоростей в сторону повышения первых и понижения последних. При этом необходимо отметить, что конструктивное обеспечение функции транспортного характера — чисто передачи энергии иной раз вступает в логическое противоречие с направлением задачи конечного преобразования силовых и скоростных параметров этой энергии. Например, в трансмиссиях многих транспортных машин особенно высокой проходимости входной редуктор сначала повышает частоту вращения, понижение ее до требуемых пределов производят бортовые или колесные редукторы. Аналогичный принцип используется при передаче электроэнергии — повышение напряжения перед ЛЭП позволяет значительно снизить тепловые потери, определяемые в основном силой тока в проводах, а заодно уменьшить сечение этих проводов. Иногда передача механической энергии двигателя сопровождается также преобразованием вида движения например, поступательного движения во вращательное или наоборот или законов движения например, равномерного движения в неравномерное. Широко известными образцами таких передач являются кривошипно-шатунный механизм и кулачковый привод механизма газораспределения. Фрикционные передачи подразделяют на:. Передачи зацеплением делятся на:. Механические передачи с непосредственным контактом тел вращения: Передачи с гибкой связью: Разновидностью планетарных передач являются волновые передачи. Передача, в которой энергия с входного на выходное звено передается через несколько параллельно расположенных механизмов, называется многопоточной передачей. К таким передачам относятся также разветвленные передачи — приводы от одного двигателя нескольких исполнительных механизмов. Многопоточными являются волновые зубчатые и планетарные передачи, так называемые передачи с многопарным зацеплением. Многопарное зацепление — это такое зацепление, в котором одновременно находятся две и большее число пар зубьев. В многопоточной передаче, благодаря распределению нагрузки между параллельно работающими механизмами, кинематическими цепями или кинематическими парами, уменьшены габаритные размеры и масса. Кинематические схемы механических передач приведены в таблице 1. Кинематические схемы механических передач и деталей машин. Недостатком зубчатых передач является шум в работе на высоких скоростях, который однако может быть снижен при применении зубьев соответствующей геометрической формы и улучшении качества обработки профилей зубьев. Этот недостаток можно устранить, применив сдвоенные шестерни с равнонаправленными спиралями зубьев или шевронные шестерни. Передаточное отнесение в зубчатых парах колеблется в широких пределах, однако обычно оно равно 3 - 5. Это передачи со скрещивающимися осями. Как следствие низкого КПД - при работе передачи под нагрузкой, выделяется большое количество тепла, которое надо отводить во избежание перегрева. Средние значения КПД первичной передачи составляют 0,7 -0,8. Применяются при передаче вращения между, параллельными удаленными друг от друга валами. В настоящее время получили распространение два типа приводных цепей:. Зубчатые цепи, благодаря относительно меньшему шагу, работают более плавно и бесшумно. Применяются также для передачи вращения между параллельными удаленными валами. При трогании с места и в случае внезапных перегрузок ремни пробуксовывают, спасая механизмы от поломок. Преимущественное распространение перед плоскими получили плановые ремни, обладающие большей тяговой способностью. При равномерном вращательном движении тела его любая точка имеет постоянную угловую скорость:. Линейная скорость V точки определяется зависимостью:. Линейную скорость V называют окружной скоростью. Окружная сила направлена по касательной к траектории точки ее приложения. P — окружная сила, Н. Окружная сила P связана с передаваемым моментом T следующим образом:. Во всех механических передачах различают два основных звена: Между этими звеньями в многоступенчатых передачах располагаются промежуточные звенья. Звенья, передающие вращающий момент, называют ведущими , а звенья, приводимые в движение от ведущих катки, шкивы, зубчатые колеса и т. Параметры передачи, относящиеся к ведущим звеньям, будем отмечать индексом 1, а к ведомым - индексом 2, т. Любая механическая передача характеризуется следующими основными параметрами рис. Это три основные характеристики, необходимые для проектировочного расчета любой передачи. В машиностроении принято обозначать угловые и окружные скорости, частоту вращения, диаметры вращающихся деталей ведущих валов индексами нечетных цифр, ведомых — четными. Например, для колес трехступенчатой передачи рис. Все механические передачи характеризуются передаточным числом или отношением. Рассмотрим работу двух элементов передачи рис. Передаточное число не может быть меньше единицы. Оно представляет собой абсолютную величину передаточного отношения: Принимая в точке контакта. Диаметр начальных окружностей зубчатых колес зубчатой передачи определяется по формулам: Таким образом, для любой передачи: Передаточное число в отличие от передаточного отношения всегда положительное и не может быть меньше единицы. Передаточное число характеризует передачу только количественно. Передаточное число и передаточное отношение могут совпадать только у передачи внутреннего зацепления. У передач внешнего зацепления они не совпадают, так как имеют разные знаки: Если ведущее и ведомое колеса вращаются в одну сторону например, у зубчатой передачи с внутренним зацеплением , то передаточное отношение считается положительным. Если ведомое и ведущее колеса вращаются в разные стороны например, у зубчатой передачи внешнего зацепления , то передаточное отношение считается отрицательным. Понижение частоты вращения называют редуцированием, а закрытые передачи, понижающие частоты вращения,— редукторами. Устройства, повышающие частоты вращения, называют ускорителями или мультипликаторами. Передачи выполняют с постоянным, переменным или регулируемым передаточным отношением. Как те, так и другие, широко распространены. Регулирование передаточного отношения может быть ступенчатым или бесступенчатым. Ступенчатое регулирование реализуется в коробках передач с зубчатыми колесами, в ременных передачах со ступенчатыми шкивами и т. Заметим, что ступенчатое регулирование дешевле и осуществляется более простыми и надежными механизмами. Механизмы бесступенчатого регулирования позволяют менять угловую скорость на ходу и выбирать оптимальные законы движения. Применение того или иного способа регулирования передаточного отношения зависит от конкретных условий работы машины, которую обслуживает передача. Вообще передаточное отношение следует считать основной кинематической характеристикой передач. Передаточное число привода реализуют применением в силовой цепи многоступенчатых однотипных передач, а также передач разных видов рис. Нагруженность деталей зависит от места установки передачи в силовой цепи и распределения общего передаточного числа между отдельными передачами. По мере удаления по силовом потоку от двигателя в понижающих передачах нагруженность деталей растет. Следовательно, в области малых частот вращения n и соответственно больших вращающих моментов Т целесообразно применять передачи с высокой нагрузочной способностью например, зубчатые, цепные. Схема привода ленточного конвейера: Так, в приводе на рис. Ок о нчательное решение вопроса о распределении общего передаточного числа и между передачами разных типов требует сопоставления результатов расчетов на основе технико — экономического анализа нескольких вариантов. Следовательно КПД машины, содержащей ряд последовательных передач, всегда будет меньше КПД любой из этих передач. КПД характеризует качество передачи. Потеря мощности — показатель непроизводительных затрат энергии — косвенно характеризует износ деталей передачи, так как потерянная в передаче мощность превращается в теплоту и частично идет на разрушение рабочих поверхностей. С уменьшением полезной нагрузки КПД значительно снижается, так как возрастает относительное влияние постоянных потерь близких к потерям холостого хода , не зависящих от нагрузки. Отношение потерянной в механизме машине мощности P 1 - P 2 к ее входной мощности называют коэффициентом потерь , который можно выразить следующим образом: Следовательно сумма коэффициентов полезного действия и потерь всегда равна единице: Окружные скорости обоих звеньев передачи при отсутствии скольжения равны: Вращающий крутящий момент, Нм ,. Вращающий момент Т 1 ведущего вала является моментом движущих сил, его направление совпадает с направлением вращения вала. Момент Т 2 ведомого вала — момент сил сопротивления поэтому его направление противоположно направлению вращения вала;. В задании на проектирование с постоянным передаточным числом должны быть известны: По этим данным можно спроектировать несколько передач различных типов. Возможные варианты передач нужно сравнить между собой по весу, КПД, габаритам и др. В таблице 2 приводятся некоторые параметры различных передач. Ориентировочные знания основных параметров одноступенчатых механических передач. Червячная при числе заходов червяка: Относительные габаритные размеры, масса и стоимость определяются по отношению к одноступенчатой зубчатой передаче. В таблице приведены ориентировочные данные различных передач. При проектировании конкретной передачи необходимо пользоваться более точными табличными данными соответствующих справочников. Многие машины в процессе работы требуют изменения передаточного числа. Ряд скоростей чисел оборотов должен составлять геометрическую прогрессию. Ступенчатое регулирование в передачах трением осуществляется с помощью ступенчатых шкивов и ремня, который переводится с одной ступени на другую. Ступенчатое регулирование скорости приводит к потере производительности машины. Полностью исключить ее можно лишь используя принцип бесступенчатого регулирования скорости. Наиболее просто такой вид регулирования осуществляется в передачах трением — фрикционных и ременных. Обычно они носят название фрикционные или ременные вариаторы. Рычажные механизмы предназначены для преобразования одного вида движения в другое, колебательное вдоль или вокруг оси. Шарнирный четырехзвенный механизм рис. Кривошипно-ползунный механизм получают из шарнирного четырехзвен ника при замене коромысла 3 ползуном 3 рис. При этом вращение кривошипа 1, ползун 3 совершает колебательное прямолинейное движение вдоль направляющей ползуна. В двигателях внутреннего сгорания, таким ползуном, является поршень, а направляющей — цилиндр. Кулачковый механизм состоит из трех звеньев: Для уменьшения трения в кулачковый механизм вводится ролик. Храповые механизмы относятся к механизмам прерывистого действия, которые обеспечивают движения ведомого звена в одном направлении с периодическими остановками. Нереверсивный храповый механизм с внутренним зацеплением рис. В нереверсивных механизмах рис. Реверсивные храповые механизмы рис. Мальтийские кресты широко применяются в машинных автоматах. Они относятся к механизмам прерывистого действия и предназначены для преобразования равномерного вращения ведущего звена в периодические с остановками ведомого звена, работают плавно без ударов в отличие от храповых механизмов. Такой механизм состоит из ведущего кривошипа 7, ролика 2 на его конце, мальтийского креста 3. Передача с параллельными осями валов. Передача с пересекающимися осями валов. Передача с перекрещивающимися осями валов. I, II, III, IV. Кинематическая схема многоступенчатой передачи. Коническая с круговыми зубьями. От 55 до включительно. До 55 и свыше Уфа, почтовый ящик Кинематические схемы механических передач и деталей машин Наименование Обозначение Вал, валик, ось, стержень, шатун и т. Подшипники скольжения и качения на валу без уточнения типа: Общее обозначение без уточнения типа Тормоз. Общее обозначение без уточнения типа Передачи фрикционные: Вал, валик, ось, стержень, шатун и т. Общее обозначение без уточнения типа. Передача ремнем без уточнения типа ремня. Передача цепью, общее обозначение без уточ - нения типа цепи. Передачи зубчатые с пересекающимися валами, конические. Передачи зубчатые со скрещивающимися валами: Передаваемая мощность Р , кВт. Подшипники качения одна пара.
Светодиодная брусчатка своими руками
Восточный экспресс банк улучшение кредитной истории
Как увеличить губы с помощью помады