6. Расчёт фрикционных, ремённых и зубчатых передач.

Механическими передачами или просто передачами называют механизмы, служащие для передачи энергии движения, как правило, с изменением скоростей, моментов сил и с преобразованием видов и законов движения.

По принципу работы передачи делятся на:

передачи трением с непосредственным контактом тел качения (фрикционные а) и с гибкой связью (ремённые г)

передачи зацеплением с непосредственным контактом (зубчатые б, червячные в и винт-гайка е) и с гибкой связью (цепные д).

Фрикционные передачи – это передачи, в которых движение от ведущего вала к ведомому передаётся силами трения покоя при непосредственном контакте фрикционных дисков, находящихся на этих валах. При этом линейные скорости крайних точек равны.

υ ₁ = ω₁R₁; υ₂ = ω₂R₂ , отсюда передаточное число (отношение угловой скорости ведомого вала к угловой скорости ведущего вала) рано i = ω₂/ω₁ или i = R₁/R₂

Фрикционные передачи с плавным изменением передаточного числа называются вариаторами.

Ремённая передача широко применяется для передачи движения между удалёнными валами. Она осуществляется посредством шкивов, закреплённых на валах и надетых на эти валы плоских или клиновидных ремней. При этом передачи называются плоскоремёнными и клиноремёнными.

К недостаткам передач относятся большие габариты, непостоянство передаточного числа из-за проскальзывания.

К достоинствам бесшумность.

Без учёта проскальзывания скорость ремня и линейные скорости крайних точек валов равны. Поэтому передаточное число находится по аналогичным формулам.

i = ω₂/ω₁ или i = R₁/R₂

Зубчатая передача является механизмом, который с помощью зубчатого зацепления передаёт или преобразует движение с изменением угловых скоростей и моментов сил.

Для передачи вращения между параллельными валами используют цилиндрические зубчатые колёса. Для передачи вращения между пересекающимися валами используют конические зубчатые колёса, для передачи вращения между перекрещивающимися - зубчатовинтовые колёса.

Передаточное число равно

Задачи

1. Определить радиус якоря электродвигателя, делающего 1200 об/мин, если линейная скорость его обмотки не должна превышать 12,56 м/с

2. Линейная скорость точек, лежащих на окружности точильного камня, равна 12,56 м/с, а его диаметр равен 0,8 м. Определить период вращения, частоту вращения, угловую скорость камня.

3. Диаметр фрикционного диска ведущего вала, 40 см, угловая скорость 6 рад/с. Диаметр ведомого диска 0,8 м. Определить угловую скорость ведомого вала, линейную скорость крайних точек ведущего и ведомого дисков и передаточное число.

4. Частота вращения ведущей шестерни 10Гц. Число зубьев 50. Определить частоту вращения ведомой шестерни, если число зубьев её 150.

5. Грузы 1 и 2 прикреплены к тросам, намотанным на ступенчатый барабан с радиусами ступеней R=0,6м, r=0,2м м. Груз 1 опускается с постоянным ускорением а₁ = 3 м/с² и имеет в данный момент времени скорость υ₀ = 6 м/с. Определить в этот же момент времени угловые скорость и ускорение барабана, скорость и ускорение груза 2 и точки А барабана.

Ответ: ω = 10 рад/сек. ɛ = 5 рад/сек² , υ₂ = υ_A = 2 м/с, a₂ = 1 м/с², a_A = 20,02 м/с².

6. В ременной передаче шкив диаметра D₁ = 500 мм начинает вращаться из состояния покоя с постоянный угловым ускорением 0,1рад/c², приводя во вращение шкив диаметра D₂ = 300 мм. Через какое время после пуска шкив диаметра D₂  будет обладать угловой скоростью, соответствующей 200 об/мин?

Ответ: 40 с.  

Вопросы:

1. Что называется механическими передачами?

2. Как делятся передачи по принципу работы?

3. Какие передачи называются фрикционными?

4. Что такое вариатор?

5. Что такое плоскоремённая передача?

6. Как называется передача с помощью клиновидного ремня?

7. По какой формуле находится передаточное число фрикционных и ремённых передач?

8. Какая передача называется зубчатой?

9. Чему равно передаточное число зубчатой передачи?

10. Какие бывают зубчатые колёса?

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ 11

1. Д иаметр фрикционного диска ведущего вала, 30 см, угловая скорость 5 рад/с. Диаметр ведомого диска 0,6 м. Определить угловую скорость ведомого вала, линейную скорость крайних точек ведущего и ведомого дисков и передаточное число.

2. Частота вращения ведущей шестерни 5Гц. Число зубьев 50. Определить частоту вращения ведомой шестерни, если число зубьев её 100. В зубчатой передаче движение от ведущего колеса 1 радиуса 0,2 м через блок колес 2 передается колесу 3 радиуса 0,8 м Определить угловую скорость колеса 3 в момент времени 2 с, если колесо 1 вращается согласно закону φ = 4t³ , r₁ = 0,2м, R₂ = 0,6м, r₂ = 0,3м, R₃ = 0,8м.

Ответ: ω₃ = 6 рад/сек.