Класифікація передач

ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО ПЕРЕДАЧІ

План

1. Класифікація передач.

2. Обертальний рух – його характеристика і переваги в механізмах і машинах.

1. О.О. Ердеді “Технічна механіка” ст. 221-226.

2. І.І. Устюгов “Деталі машин” ст. 20-23.

Класифікація передач

У сучасних машинах застосовують: електричні, механічні, гідравлічні і пневматичні передачі. У курсі “Деталі машин” розглядаються лише механічні передачі.

Механічними передачами – називають механізми для передачі енергії від двигуна до робочих органів машини, як правило з перетворенням швидкості, сили і моментів, інколи – характеру і закону руху.

Необхідність введення між двигуном і робочим органом машини викликане багатьма причинами:

1. Необхідні швидкості руху робочих органів машини дуже часто не співпадають з оптимальними швидкостями двигун (звичайно – значно нижчі) чи взагалі відрізняються від швидкості стандартних двигунів;

2. Швидкість робочого органа часто буває необхідно змінювати (регулювати), причому здійснювати це двигуном буває неможливо чи неекономічно;

3. В окремі періоди роботи машини для її приводу потрібні крутні моменти, що перевищують крутні моменти на валу двигуна;

4. Дуже часто одним двигуном потрібно приводити в рух декілька робочих органів з різними швидкостями;

5. Стандартні двигуни призначені для створення рівномірного обертального руху, між тим робочі органи машини повинні рухатись прямолінійно, із змінною швидкістю чи з періодичними зупинками;

6. Інколи безпосереднє з’єднання валів двигуна і виконавчого механізму номожна здійснювати через вимоги безпеки, зручності обслуговування чи через задані габарити машини.

Група передачі	Передачі з беспосереднім дотисканням	Передачі з гнучким звязком
Передачі тертрям	Фрикційна	Пасова
Передачі зачепленням	Зубчаста Черв’ячна Гвин-гайка	Ланцюгова

Рис. 1 Основні види та групи механічних передач

За способом передавання руху механічні передачі класифікують на передачі тертям — фрикційні, пасові, канатні і передачі зачеплення—зубчасті, черв'ячні, гвинтові, ланцюгові Можливий і інший принцип класифікації механічних передач, згідно з яким їх поділяють на передачі з безпосереднім контактом (фрикційні, зубчасті, черв'ячні га ін.) і передачі з проміжною гнучкою ланкою (пасові, ланцюгові і канатні).

Рис. 2 Механічні передачі

Рис. 3 Механічні передачі
Обертальний рух, його преваги в механізмах і машинах

Обертовий рух найпоширеніший у машинах в порівнянні з іншими видами руху: існує можливість здійснення неперервного та рівномірного руху; невеликі втрати на тертя в спряженнях обертових деталей; порівняльна простота та компактність деталей, що забезпечують обертовий рух.

Якщо точки тіла при русі описують кола з центрами на одній і тій самій прямій, перпендикулярній до їх кругів, то такий рух тіл називають обертальним. Нерухома пряма, на якій розміщуються центри кіл - траєкторії точок обертового тіла, називається віссю обертання.

Швидкість обертального руху характеризується кутовою швидкістю ω, яку виражають у рад/с чи с^-1, або частотою обертання п, що виражається у хв^-1.

Частота обертання і кутова швидкість зв'язані формулою

ω = πn/30. (1)

Лінійну (колову) швидкість точки обертового тіла (м/с) визначають за формулою

v = ω·r= πdn/60 (2)

де r = d/2 — найкоротша відстань від осі

Рис. 4 Схема передачі обертального руху

обертання — радіус кола, м; d — діаметр кола, м.

Робота при обертальному русі дорівнює добуткові обертального (крутного) моменту на кут повороту, тобто W = Тφ. При Т (Н·м) і φ (рад) одиницею роботи є джоуль (Дж).

Потужність Р = W/t у Вт зв'язана з обертальним моментом (Н · м) і кутовою швидкістю (рад/с) формулою Р = Тω.

Коли відомі потужність (Вт) і кутова швидкість (рад/с) або частота обертання п (хв^-1 , значення обертального (крутного) моменту (Н ∙ м) визначають за формулою

T = Р/ ω = 9,55Р/n. (3)

Колова сила F_t – це сила, що діє на ланку передачі, спричинюючи її обертання або створюючи опір обертанню, і напрямлена по дотичній до траєкторії (кола) руху точки її прикладання (рис.5):

F_t = F_t1 = F_t2 = 2T₁/ d₁ = 2T₂/d₂ (4)

Фізична сутність крутного (від дії внутрішніх сил) та обертального (від дії зовнішніх сил) моментів різна, однак у «Деталях машин» їх зручніше позначати спільним символом Т. (Міжнародний стандарт ЛІС 31 для загального позначення моменту використовує букву М).

При вивченні механічних передач слід пам'ятати таке:

1. Момент T₁ рушійних сил завжди прикладений до ведучого вала O₁ передачі і має напрям, який збігається з напрямом обертання цього вала ω₁

2. Момент Т₂ сил опору завжди прикладений до веденого вала О₂ передачі і має напрям, протилежний напряму обертання цього вала ω₂

3. Частка від ділення кутових швидкостей валів передачі називається передаточним відношенням і; коли немає додаткових застережень, мають на увазі відношення кутової швидкості (частоти обертання) ведучого вала ω₁ (п) до кутової швидкості (частоти обертання) веденого вала:

u = ω₁ /ω₂= n₁/n₂. (5)

Для сповільнюючої передачі u > 1 (ω₁ > ω₂), а для прискорюючої u< 1.

Якщо напрями ω₁ і ω₂ протилежні, то і < 0; це використовують тільки в разі потреби.

4. Між моментом рушійних сил Т₁ і моментом сил опору Т₂ можна встановити залежність, яку часто застосовують при виконанні силового розрахунку передач.

Враховуючи визначення к. к. д. і попередні залежності між роботою і потужністю, потужністю та обертальним моментом, а також визначення передаточного відношення, дістаємо

η=W_кор/W_затр=W₂/W₁=Р₂/Р₁=Т₂ ω₂/ Т₁ ω₁=Т₂/Т₁ u (6)

отже,

Т₂=u η Т₁, Р₂= ηР₁ (7)

5. При усталеному рівномірному обертальному русі ланок передачі рушійні сили врівноважують сили корисного і шкідливого опорів рухові.

Дата добавления: 2015-07-17