Трансмиссии.

Трансмиссия представляет собой систему механизмов для пере­дачи энергии от двигателя к исполнительным органам машины с из­менением скоростей, крутящих моментов, направления и вида дви­жения. В зависимости от способа передачи энергии их делят на механические, электрические, гидравлические и пневматические. В рассматриваемых ниже механических передачах наиболее распро­страненными являются передачи вращательного движения, одни из которых используют трение (фрикционные и ременные), а другие — зацепление (зубчатые, червячные, цепные и винтовые). В каждой пе­редаче вал, передающий мощность, называется ведущим (входным), а воспринимающий ее — ведомым (выходным).

Основными параметрами передач являются мощность на веду­щем P₁ и на ведомом Р₂ валах (в Вт), а также быстроходность, ха­рактеризующаяся угловой скоростью w₁ или частотой вращения ве­дущего п₁ и ведомого w₂ и n₂ валов (в рад/с и с^-1), где w = πn/30. Так как при передаче мощности от ведущего вала к ведомому происхо­дят ее потери на трение в движущихся частях, то Р₁>Р₂ . Величина этих потерь характеризуется КПД передачи

η = Р₂/Р₁ < 1.

Общий КПД системы передач определяется как произведение КПД отдельных передач:

η _общ = η₁ η₂ η_3…η_n

Передачи могут выполняться с постоянным и переменным (регу­лируемым) передаточным числом и, определяемым как соотношение частот вращения одного вала к другому. Различают понижающие (редукторные) передачи, у которых и>1 и n₁>n₂ и повышающие (мультипликаторные), у которых и<1 и n₁<n₂_. В строительных ма­шинах преимущественное распространение получили понижающие передачи, у которых: и = n₁/n₂.

Передаточное число системы передач определяется как произве­дение передаточных чисел передач ее составляющих, т.е.:и _общ = и ₁ и ₂ и _3…и _n.

Между различными параметрами передач существуют следую­щие соотношения: мощность Р (Вт) можно выразить через окруж­ное усилие F(H) элемента передачи и его окружную скорость v (м/с): P=Fv при v=πnD;

крутящий момент М_кр (Н ^. м) можно выразить через мощность Р (Вт) и частоту вращения n(c^-1)^: М_кр=Р/п.

Крутящие моменты на ведущем M_кр1 и ведомом М_кр2 валах пере­дачи связаны зависимостью: M_кр2 = М_кр1 u.

6. Механические передачи (фрикционные, ременные, зубчатые).

Фрикционные передачи работают за счет сил трения, возникаю­щих в месте контакта цилиндрических, конических и клиновых кат­ков (рис. 1.1), при их взаимном прижатии друг к другу с усилием Q.

Передаточное число фрикционной передачи без учета проскальзывания катков u ≈ D₂/D₁, где D₂ и D₁ — диаметры катков.

Фрикционные передачи просты по конструкции, обеспечивают плавность и бесшумность работы, безударное включение на ходу, бесступенчатое регулирование передаточного числа и реверсив­ность движения. Основные их недостатки — проскальзывание кат­ков и ограниченный диапазон передаваемых мощностей (до 20 кВт).

Ременные передачи состоят из ведущего и ведомого шкивов (рис. 1.2, а), расположенных на определенном расстоянии друг от друга и охватываемых между собой одним или несколькими беско­нечными ремнями. Усилие от ведущего шкива к ведомому передает­ся за счет сил трения, возникающих между шкивами и ремнем вслед­ствие натяжения последнего.

Передаточное число ременных передач не является строго посто­янным (за счет проскальзывания ремня) и определяется по формуле: u ≈ D₁/D₂

Достоинства ременных передач — простота конструкции и экс­плуатации, небольшая стоимость, плавность и бесшумность рабо­ты, предохранение механизмов от перегрузки за счет проскальзы­вания ремня. Основной недостаток — непостоянство передаточно­го числа.

Зубчатые передачи в общем случае состоят из двух зубчатых колес, находящихся в зацеплении. Ведущее, обычно меньшее колесо, называется шестерней, а ведомое большое — колесом. По взаимному расположению колес зубчатые передачи подразделяют на передачи с внешним и внутренним зацеплением.

В строительных машинах наиболее широко применяют цилиндрические зубчатые передачи. По сравнению с ременными зубчатые передачи способны передавать большие мощности, обеспечивают точность, постоянство и большие величины передаточного числа, имеют малые габариты, обладают более высокими КПД, долговечностью, надежностью и простотой в эксплуатации.