Контрольные вопросы

1. Основные задачи курса «Основы проектирования». Какова связь курса с общетехническими и специальными, дисциплинами?

2. Что понимается в деталях машин под термином «машина», в чем ее назначение?

3. Какие функции могут выполнять узлы и детали в машине?

4. Какие основные требования, предъявляемые к элементам машин?

5. Что понимается под термином «проектирование изделия»?

6. В чем разница между проектным и проверочным расчетом? Какие критерии используются при этих видах расчета?

7. Какие основные требования, предъявляемые к элементам машин?

8. Что понимается под термином «работоспособность»? Какие основные критерии работоспособности?

9. Что понимается под термином «технологичность изделия»?

10. Что понимается под термином «надежность»? Какими показателями она характеризуется?

Механические передачи

Механической передачей называют механизм, который преобразует параметры движения двигателя в процессе передачи его к исполнительным органам машины (рис.1). С помощью передач осуществляют согласование работы двигателя с режимом работы исполнительных органов машины.

В машиностроении применяют механические, электрические, гидравлические и пневматические передачи, наибольшее распространение из которых получили механические передачи.

Рис.1. Механическая передача.

Рис.1

Все механические передачи разделяют на две основные группы: передачи основанные на использовании трения (ременные, фрикционные); передачи основанные на использовании зацепления (зубчатые, червячные, цепные, винтовые).

В

Рис.2. Схема передачи.

каждой передаче (рис.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 на входе и на выходе, Вт; быстроходность, которая выражается частотой вращения на входе и на выходе, мин^-1, или угловыми скоростями и , с^-1. Эти характеристики минимально необходимы и достаточны для проведения проектного расчета любой передачи.

Кроме основных различают производные характеристики: коэффициент полезного действия (КПД)

или

где - мощность, потерянная при передаче;

передаточное отношение, определяемое в направлении потока мощности,

.

При передача понижающая, или редуктор. При передача повышающая, или мультипликатор.

При расчетах передач часто используют следующие зависимости между различными параметрами: выражение мощности , Вт, через окружную (тангенциальную) силу , Н, и окружную скорость , м/с, колеса, шкива, барабана и т.п.:

;

выражение вращающего момента , Н∙м, через мощность , Вт, и угловую скорость , с^-1

, где ;

связь между вращающими моментами на ведущем и ведомом валах через передаточное отношение _u и КПД :

.

Зубчатые передачи

Зубчатые передачи обеспечивают передачу момента вращения с помощью последовательно зацепляющихся зубьев. Тела вращения, на которых расположены зубья, называются зубчатыми колесами. Меньшее колесо зубчатой пары называется шестерней, а большее – колесом. Собственно колесо состоит из диска со ступицей и венца.

Классификация зубчатых колес обычно проводится по нескольким признакам.

По взаимному расположению осей зубчатые колеса подразделяются нацилиндрические (с параллельными осями), конические (с пересекающимися осями) и гиперболоидные (со скрещивающимися осями).

По направлению (положению относительно оси колеса) зубьев зубчатые колеса бывают прямозубыми и косозубыми. Цилиндрические колеса конструктивно могут быть выполнены из двух одинаковых половинок (полушевронов) с противоположным направлением зубьев. Такие колеса носят название шевронных.

Если передача образована парой зубчатых колес, зубья которых нарезаны на наружной поверхности колеса, то имеет место внешнее (или наружное) зацепление. Когда же зубья одного из колес зубчатой пары нарезаны на внутренней поверхности, а другого – на наружной, то зацепление считается внутренним.

По форме профиля зуба различают эвольвентные и круговые. Наиболее распространен эвольвентный профиль зуба. По сравнению с эвольвентным круговой профиль позволяет повысить нагрузку передач.

Зубчатые передачи в сравнении с другими механическими передачами обладают следующими основными достоинствами: а) малыми габаритами; б) высоким КПД; в) большой надежностью в работе; г) постоянством передаточного отношения из-за отсутствия проскальзывания; д) возможностью применения в широком диапазоне моментов, скоростей и передаточных отношений.

К недостаткам зубчатых передач могут быть отнесены требования высокой точности изготовления и шум при работе со значительными скоростями.