располагая между валами промежуточные валы и закрепляя на них колеса с числом
зубьев
получим передачу, состоящую из двух ступеней: |
и |
Если угловая скорость вала 1 равна то угловая скорость вала
Угловая скорость вала 3
С учетом этих равенств получим
Таким образом, угловая скорость ведомого вала ряда равна угловой скорости ведущего вала, умноженной на дробь, в числителе которой стоит произведение числа зубьев ведущих колес ступеней, а в знаменателе — произведение чисел зубьев ведомых колес.
Общее передаточное отношение ряда
u13
|
|
|
|
dA |
Fn = |
Нормальная сила между парой контактирующих зубьев k k |
|||
|
— контактное напряжение; Ак |
— площадь поверхностиk |
||
|
где |
|
|
X |
|
контакта. |
|
|
|
|
|
Эта сила направлена по линии зацепления (как по |
||
|
|
|
||
|
|
|
общей нормали к рабочим поверхностям зубьев) |
|
|
|
|
так, что момент этого усилия относительно оси |
|
|
|
|
колеса уравновешивает вращающий |
|
|
|
|
Нормальная сила Fn используется для расчета |
|
|
|
|
валов и поддерживающих валы опор. Для |
|
|
|
|
упрощения принимают, что она ириложена в полюсе |
|
|
|
|
|
П зацепления. |
|
|
|
раскладывают на окружную |
|
|
|
|
Силу |
составляющие: |
|
|
|
и радиальную |
|
— угол зацепления; Т -- вращающий момент на колесе (шестерне) диаметром делительной
окружности d.
В расчетах на прочность можно принимать
'
Направление действия окружной силы для колеса совпадает с направлением его вращения.
Вектор радиальной силы у колеса с внешним зацеплением направлен к центру.
КОНСТРУКЦИИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС
Колеса небольших диаметров (менее 100...150 мм) изготовляют цельными из штампованных заготовок без углубления
Колеса большего диаметра (до 400...500 мм) выполняют (для уменьшения массы) с углублениями и отверстиями .В единичном и мелко-серийном производстве заготовки таких колес получают из сортового проката или поковок, полученных свободной ковкой, а в крупносерийном и массовом производстве—
штамповкой .
Колеса больших диаметров (свыше 400...500 мм) изготовляют сварными или литыми.
Зубчатый венец делается за одно целое с валом (вал-шестерня), если толщина обода в месте, ослабленном шпоночным пазом, будет меньше 2,5 m а также при высоких требованиях к точности центрирования колеса на вале.
Валы-шестерни выполняют обычно из кованых заготовок.
Консрукции зубчатых колес
Редукторы.
Редуктором называют агрегат с передачами зацепления, который предназначен для повышения вращающего момента и уменьшения угловой скорости приводного двигателя.
Используются в качестве передаточного механизма привода.
Редукторы общего применения в приводах комплектуются четырехполюсными электродвигателями. Для обеспечения потребностей народного хозяйства промышленность выпускает редукторы и мотор-редукторы в широком диапазоне передаточных отношений от до
Около 75 % редукторов изготавливается в двухступенчатом исполнении при i =
8...40.
Зубчатые редукторы выпускают серийно в одно-, двух- и трехступенчатом
исполнении |
|
|
. Ряд одноступенчатых |
типа ЦУ |
|
Ряд двухступенчатыхредукторовцилиндрических |
типа Ц2Уобеспечиваетдиапазоне |
|
передачу |
способен передать момент |
= 250...4000 Н-м. |
Промышленность выпускает редукторы Ц2У-Н и Ц2Н с зацеплением Новикова и вращающих моментов на тихоходном валу от 250 до 4000 Н-м при др.
Распространены соосные редукторы которые имеют меньшие габариты по длине.
Для улучшения условий работы наиболее нагруженной тихоходной ступени изготовляют редукторы с раздвоенной быстроходной ступенью в виде двух косозубых пар для обеспечения равномерного распределения
нагрузки между ними.
Такие редукторы имеют на 20 % меньше массу, чем редукторы с развернутой схемой колес, но более трудоемки в изготовлении.
Трехступенчатые редукторы типа Ц3У и др. имеют развернутую схему расположения колес .Используются также трехступенчатые редукторы с раздвоенной второй ступенью.
Промышленность серийно выпускает мотор-редукторы — агрегаты, в которых
.конструктивно объединены электродвигатель и редуктор: мотор-редукторы цилиндрические двухступенчатые соосные типа МЦ2С , мотор-редукторы планетарные зубчатые двухступенчатые типа МПз2 и
мотор-редукторы волновые горизонтальные типа МВз.
Получили распространение навесные редукторы и мотор-редукторы. Их выходной вал выполняется полым со шлицевым отверстием или канавкой под шпонку. Такой вал соединяется непосредственно с входным валом приводимой машины.
Кинематические схемы редукторов
Комбинированный привод.
Приводом называют устройство, приводящее в движение машину или механизм. Он включает в себя обычно:
источник энергии — двигатель, передаточный механизм на основе механических передач, согласующий
скорости и моменты двигателя и рабочего органа машины (механизма),
иаппаратуру управления.
Вслучаях, когда угловые скорости валов совпадают, применяют непосредственное их соединение муфтой (вентиляторы, насосы и т.п.). Привод реализуется применением передач разных типов (например,
ременной и зубчатой, ременной, зубчатой и цепной и т.д.),
а также многоступенчатых однотипных передач .
Передачи разных типов можно располагать в кинематической цепи в
произвольной последовательности.
Но нагруженность передач, габариты и ресурс зависят от положения передач
вкинематической цепи и разбивки передаточного отношения привода.
Впонижающем приводе по мере удаления от двигателя частота вращения колес, шкивов и звездочек снижается, а нагруженность соответственно возрастает.
Поэтому в качестве низкооборотных ступеней целесообразно использовать
передачи с более высокой нагрузочной способностью. Например, привод из ременной и зубчатой передач будет иметь меньшие габариты
Схемы комбинированных приводов
1 — электродвигатель; 2 — ременная передача; 3— зубчатый редуктор;
4 — цепная передача; 5 — конвейер
