51

25.04.07

Лекция № 1 механические передачи.

1. Основные термины и определения.

Комплекс. Комплекс – это сочетание изделий, включающих в себя средства управления (например, с помощью бортовых компьютеров) и соответствующих средств коммуникации с приборными устройствами.

Приборное устройство. Приборное устройство (ПУ) – это устройство, позволяющее с различной степенью точности измерять физические величины, производить управление, регулирование или наблюдение исследуемых процессов.

Передаточный механизм. Передаточным механизмом называется замкнутая кинематическая цепь с одним выходным элементом. В этой цепи заданному движению одного или нескольких ведущих элементов соответствует определенное движение каждого из ведомых элементов.

Изделие. Изделием принято считать приборное устройство или передаточный механизм, полученный как окончательный результат производства.

Деталь. Деталью считается элементарная (неразборная) часть конструкции приборного устройства.

Сборочная единица механизма. Сборочной единицей механизма называется совокупность жестко связанных с собой деталей, находящихся в совместном движении.

Звено. Звено – это одна деталь или совокупность нескольких соединяемых в одну неизменяемую кинематическую цепь.

Элемент. Элемент – это совокупность поверхностей, линий и точек звена, входящих в контакт с другим звеном пары. Для того чтобы элементы пары находились в постоянном соприкосновении, пара должна быть замкнута геометрически за счет конструктивной формы звеньев или силовым способом (силой тяжести, пружины, силой давления).

Кинематическая пара. Кинематической парой называется комбинация двух звеньев, соединение которых обеспечивает возможность движения одного относительно другого.

Кинематическая цепь. Кинематическая цепь механизма состоит из кинематических пар.

Передача. Передачей считается кинематическая пара двух элементов, соединение которых обеспечивает возможность различных вариантов движения одного элемента относительно другого.

Ведущий и ведомый элементы передачи. Ведущим элементом передачи называется элемент, соединенный с источником энергии; ведомым элементом передачи называется элемент, движение которого определяется законом движения ведущего элемента. Кинематические пары в зависимости от характера контакта делятся на низшие, в которых контакт происходит по поверхности и высшие, в которых контакт происходит по линии или в точке.

Привод. Приводом называют устройство, предназначенное для приведения в действие механизм. Чаще всего привод – это двигатель, соединенный с механической передачей.

1.2. Требования к механическим передачам и их классификация.

К конструкциям передаточных механизмов предъявляются следующие требования:

- по заданной точности преобразования движения;

- по достаточной прочности и жесткости элементов механизма при передаче усилий или моментов;

- высокого коэффициента полезного действия (КПД);

- простоты и надежности регулирования;

- малой чувствительности к колебаниям температуры и динамическим нагрузкам;

- по технологичности конструкции, минимизации габаритов и стоимости изготовления.

При разработке конструкции передаточного механизма конструктор-проектировщик должен искать сбалансированное соотношение перечисленных требований.

Все элементарные передачи можно классифицировать по ряду признаков.

К ним относятся конструктивный и кинематический признаки, признаки по виду преобразования движения, по преобразованию скорости и по принципу действия.

По конструктивному признаку:

- кулачковые;

- рычажные;

- прерывистого движения;

- с гибкими звеньями;

- фрикционные;

- зубчатые;

- червячные;

- винтовые.

По виду преобразования движений:

- вращательного во вращательное (зубчатые, червячные, кулачковые с качающимся роликом);

- вращательного в поступательное (реечная, винтовая, кулачковая с поступательно движущимся толкателем, кривошипно-шатунная);

- поступательного во вращательное (реечная, синусная и тангенсная);

- поступательного в поступательное (двойные синусная и тангенсная).

По преобразованию скорости движения:

- с постоянным передаточным отношением скоростей (зубчатая, фрикционная, червячная);

- с переменным отношением скоростей; в передаче с переменным отношением скоростей одно из звеньев находится в равномерном движении, а другое подчиняется заданному закону (поводковые, кривошипно-шатунные, синусные, тангенсные); к этой же группе относятся также передачи прерывистого движения (храповая, кулисная

с мальтийским крестом).

По назначению и условию работы:

- силовые;

- кинематические.

Силовые передачи передают значительные мощности, работают в условиях больших скоростей, динамических нагрузок и при экстремальных условиях эксплуатации. Для них основными расчётами являются расчёты на прочность. Расчёт производят по условию мощности. Кроме того, к ним предъявляются требования по надёжности, долговечности и заданной точности.

Кинематические передачи имеют малую нагрузку, к ним предъявляются требования по точности, быстродействию и габаритам.

По принципу действия:

- передачи трением;

- передачи зацеплением.

Передачи трением делятся на фрикционные передачи посредством твёрдых тел (шкивы, диски, валики, сферические и конические поверхности) и передачи гибкими связями, содержащие промежуточные элементы, осуществляющие гибкую связь (ремень, шнур, пассик).

Передачи зацеплением – зубчатые и червячные.

Кроме того, существуют передачи, использующие как трение, так и зацепление: цепные, тросиковые, передачи зубчатым ремнём.

К передачам также относятся устройства, в которых гибкие связи жёстко соединены со шкивами, а также рычажно-шарнирные, кулачковые, поводковые передачи.

Проектирование передач начинают с разработки кинематических схем, которые дают представление как о принципе работы данного элемента, так и о его конструкции. Условное изображение передачи на кинематических схемах допускает плоское или пространственное изображение этих передач в соответствии с ГОСТом.