I Механические передачи

1. Блок-схема машины

Каждая машина обычно состоит из трех частей: двигатель, передаточный механизм (или передача), исполнительный механизм.

ПМ

ИМ

Передаточный механизм необходим для согласования режима работы двигателя с режимом работы исполнительного механизма (обычно - это согласование частот вращения и изменение вращающего момента).

1.1 Основные кинематические и энергетические соотношения в передаче.

Р₁, Т₁, п₁

1

П

- ведущий (входной) вал;

2 - ведомый (выходной) вал.

Р₂, Т₂, п₂

Передаточное отношение - отношение частот вращения валов в направлении силового потока.

.

Если , т.е. частота вращения падает, то передача считается понижающей (редуктор);

Если , т.е. частота вращения возрастает, то передача считается повышающей (мультипликатор).

ПРИМЕР.

Рассмотрим понижающую (редукторную) зубчатую передачу.

Передаточное отношение (передаточное число):

- передача понижающая.

Частота вращения на ведомом валу:

; - частота вращения на ведомом валу уменьшается.

Вращающий момент на ведомом валу:

; - вращающий момент на ведомом валу увеличивается,

где - КПД передачи (для зубчатой цилиндрической передачи 0,95 – 0,97).

Мощность на ведомом валу:

; мощность на ведомом валунеизбежно уменьшается (как в понижающей, так и в повышающей передаче), что, прежде всего, вызвано потерями энергии на трение.

Понижающие (редукторные) передачи позволяют уменьшать частоту вращения и увеличивать вращающий момент на ведомом (выходном) валу.

1.2. Классификация передач механической энергии.

Все передачи механической энергии можно разделить на два типа связей:

1. Передачи гибкой связью (ПГС) – ремённые, цепные.

2. Передачи непосредственным контактом – зубчатые, червячные, фрикционные.

2. Зубчатые передачи

Зубчатая передача предназначена для передачи вращательного движения между валами и преобразования движения с изменением угловых скоростей и моментов посредством зубчатого зацепления.

Зубчатые передачи используются в большинстве машин, в том числе в автомобилях, в приводах бурильных установок и т.д.

Достоинства ЗП:

1. Высокий КПД.

2. Надёжность работы и простота эксплуатации.

3. Большие передаваемые нагрузки.

4. Большая линейная скорость.

Недостатки ЗП:

1. Сложность изготовления.

2. Повышенные требования к точности монтажа и изготовления

3. Шум во время работы.

2.1. Классификация зп

1. По расположению осей в пространстве.

   1. Оси параллельны – цилиндрические зубчатые передачи.

   2. Оси пересекаются – конические зубчатые передачи.

1.1 1.2 1.3

3. Оси перекрещиваются – винтовые зубчатые передачи.

2. По направлению зубьев.

   1. Прямозубые

   2. Косозубые

   3. С круговыми зубьями

3. По форме боковой поверхности.

   1. Эвольвентные ЗП

   2. Зацепление Новикова (достоинство – меньше контактные напряжения чем в эвольвентной ЗП)

4. По способу изготовления.

Нарезание рейкой Нарезание долбяком Нарезание червячной фрезой

1. Нарезание на зубофрезерных и зубодолбёжных станках.

2. Накатка.

3. Штамповка, литьё.

5. По виду зацепления.

5.1 5.2

1. Внешнее зацепление.

2. Внутреннее зацепление.

6. По точности изготовления (12 степеней точности)

   1. Зубчатые колёса для закрытых передач (с.т. 6,7,8,9)

   2. Для открытых передач (с.т. 9 и 10)

7. По материалам

   1. Стальные

   2. Чугунные

   3. Неметаллические