3_Механические передачи

5

2. Механические передачи. Назначение и их классификация. Основные силовые и кинематические соотношения.

Передачей называется устройство для передачи энергии на расстояние.

В зависимости от способа передачи энергии различают механические, электрические, пневматические, гидравлические и другие передачи.

В курсе "Детали машин" изучают только механические передачи.

Из механических передач наиболее распространены передачи вращательного движения и менее распространёны передачи поступательного движения.

Механические передачи подразделяются на:

- передачи трением (фрикционные, ременные);

- передачи зацеплением (зубчатые, цепные).

Основные кинематические и силовые соотношения в передаче.

Характеристики валов передачи:

- мощность Р, кВт;

- вращающий момент М, Н·м;

-частотой вращения n, мин^-1 или угловой скоростью ω, рад/с.

Основные характеристики передач:

1. Передаточное отношение:

.

Общее передаточное отношение привода равно произведению частных передаточных отношений:

U_прив.=U₁·U₂·U₃ …U_n.

2. Коэффициент полезного действия:

где Р_пот- мощность, теряемая в передаче.

Общее КПД привода:

η_прив.= η₁·η₂·η₃ …η_n.

Передаточное число может иметь следующее значение:

U ≥ 1 - в данной передаче понижается скорость вращения выходного вала (такие передачи называют редукторами);

U < 1 – мультипликаторы;

U ≠ const- вариаторы.

3. Крутящий момент:

;

.

То есть, из данной формулы следует, что крутящий момент на ведомом валу в передаточное отношение раз больше и в КПД раз меньше, чем на ведущем вале.

Фрикционные передачи

Передача движения в фрикционной передаче осуществляется силами трения между катками.

Поэтому основное условие работы этой передачи .

В данной передаче: крутящий момент на ведущем валу является моментом движущих сил и его направление совпадает с направлением вращения вала.

Крутящий момент на ведомом валу является моментом сил и его направление противоположно направлению вращения вала.

Достоинства фрикционных передач:

- относительная простота;

- плавность и бесшумность работы, особенно при больших скоростях.

Недостатки:

- большие нагрузки на валы и их опоры;

- необходимы специальные устройства для создания сжимающей силы Q;

- опасность буксования катков, особенно при перегрузках;

-непостоянное передаточное число, зависящее от нагрузки.

Рассмотрим следующий пример:

Дана схема привода ленточного конвейера, включающая электродвигатель, клиноременную передачу, двухступенчатый цилиндрический зубчатый редуктор с косозубыми колесами, цепную передачу и приводной барабан.

Дано:

М₁=10кВт; n₁=1450 мин-1;

Uрем =2; Uред₁=5; Uред₂=4;

Uцепн.=3.

Определить угловые скорости, частоты вращения и крутящие моменты на всех валах привода.

I. Вал электродвигателя.

n₁=1450мин^-1.

.

II. Ведущий вал редуктора.

III. Промежуточный вал.

IV. Тихоходный вал редуктора.

V. Вал барабана.

.

где-кпд подшипника скольжения.

Определяем окружную силу на барабане:

.