Контрольные вопросы

1. Что называется звеном, кинематической парой и кинематической цепью механизма?

2. Назвать основные рычажные механизмы, применяемые в артиллерийском вооружении.

3. Что называется кривошипом, шатуном, коромыслом, кулисой?

4. Какие кинематические пары называют низшими, а какие высшими? Привести примеры из артиллерийской тематики.

5. Сформулировать задачи структурного анализа механизмов.

6. Записать и пояснить формулу для определения подвижности плоского механизма.

7. Пояснить принцип образования плоских механизмов.

8. Сформулировать задачи и методы кинематического анализа механизмов.

9. В чем суть графического метода кинематического анализа механизмов?

10. Сформулировать задачи и методы динамического анализа механизмов.

11. Перечислить силы, действующие на механизм и привести примеры применительно к артиллерийской технике.

12. Что такое динамическая модель механизма?

13. В чем суть уравновешивания механизмов?

14. Что называется коэффициентом полезного действия машин и механизмов?

15. Назвать и пояснить режимы работы машины.

16. Какие механизмы называются кулачковыми? Привести примеры применения в артиллерийской технике.

Глава 3. Механические передачи трением и зацеплением

3.1. Общие сведения о передачах

3.1.1. Назначение и классификация передач.

Применение передач в узлах артиллерийской техники

Из механических передач самые распространенные передачи вращательного движения. Вращательное движение легко сделать непрерывным, проще и легче осуществить в виде компактной конструкции, легче обеспечить равномерность хода и уменьшить потери на трение.

Механические передачи классифицируют по различным признакам.

По конструктивному признаку: зубчатые, винтовые, планетарные, волновые, червячные, цепные, у которых движение передается за счет зацепления; фрикционные и ременные, у которых движение передается за счет сил трения.

По характеру изменения скорости: понижающие (ω₁ > ω₂) и повышающие (ω₁ < ω₂).

По числу передаточных ступеней, т.е. отдельных передач, взаимно связанных и одновременно участвующих в передаче и преобразовании движения: одно- и многоступенчатые. Передачи могут быть закрытые, заключенные в корпус, обеспечивающие герметизацию и постоянную смазку, и открытые.

Развернутая передача, в которой энергия от одного двигателя передается нескольким исполнительным органам, называется многопоточной.

Во всех механических передачах различают два основных вала (звена): входной и выходной. Между этими валами в многоступенчатых передачах располагаются промежуточные валы. Валы, передающие вращающий момент, называют ведущими, а валы, приводимые в движение от ведущих, называют ведомыми.

Цилиндрические, конические и червячные передачи нашли широкое применение в подъемных и поворотных механизмах артиллерийских орудий, винтовые передачи – в приборах наведения артиллерийских систем, планетарные передачи – в электромеханических приводах боевых машин САУ, РСЗО и ПТРК. Ременные и цепные передачи используются для привода агрегатов двигателей автомобилей и самоходных артиллерийских установок.

3.1.2. Основные кинематические и силовые отношения

Основными кинематическими и силовыми параметрами передач (рис.3.1) являются: мощность на выходе Р_вых (Р₂) (Вт); быстроходность, которая выражается угловой скоростью вращения выходного вала ω_вых (ω₂) (рад/с) или частотой вращения n_вых (n₂) (с^-1 или мин^-1). Угловая скорость и частота вращения связаны между собой соотношением , если n, мин^-1.

Рис.3.1.

Кроме основных различают производные характеристики, которыми часто пользуются при расчетах.

Коэффициент полезного действия (КПД). Для многоступенчатой передачи, состоящей из нескольких отдельных последовательно соединенных передач, общий КПД определяется как произведение КПД отдельных передач и других звеньев привода, где имеются потери мощности (подшипники, муфты и др.).

Вращающий момент

Т = Р/ω, Н·м (3.1)

Вращающий момент Т₁ является моментом движущих сил, приложен к ведущему валу, его направление совпадает с направлением вращения вала. Момент Т₂ – момент сил сопротивления, приложен к ведомому валу, его направление противоположно направлению вращения вала.

Передаточное отношение – важнейший кинематический параметр передачи. Передаточное отношение ί – представляет отношение угловой скорости ω₁ ведущего звена к угловой скорости ω₂ ведомого в направлении потока мощности от ведущего звена к ведомому, т.е.

ί = ω₁/ω₂ = n₁/n₂ (3.2)

Для привода с многоступенчатой передачей общее передаточное отношение ί_об равно произведению передаточных отношений всех его передач (ступеней), т.е.

ί_об = ί₁ ί₂… ί_n. (3.3)

При ί > 1, ω₁ >ω₂ (n₁ > n₂) – передача понижающая;

при ί < 1, ω₂ > ω₁ (n₂ > n₁) – передача повышающая.

С учетом КПД, передаточного отношения и вращающего момента Т₁ на ведущем валу вращающий момент на ведомом валу определяется по формуле Т₂ = Т₁ ί η. (3.4)

К характеристикам передач относятся размеры, компактность, масса, стоимость, надежность.

В табл.3.1 приведены ориентировочные значения основных параметров одноступенчатых механических передач.

Таблица 3.1

Тип передачи	Передаточное отношение	Передаваемая мощность, кВт	КПД
Цилиндрические Конические Червячные Планетарные Волновые Цепные Фрикционные Ременные	до 10 до 5 8…80 до 15 60…300 до 8 до 7 до 6	Не ограничена до 4000 до 60 до 5000 до 150 до 120 до 20 до 50	0,97…0,98 0,96…0,97 0,70…0,95 0,96…0,98 0,91…0,71 0,92…0,96 0,85…0,95 0,94…0,96