3.1 Основные силовые и кинематические соотношения в передачах.

Особенности каждой передачи и ее применение определяются следующими основными характеристиками:

1. Мощностью на ведущем P₁ и ведомом P₂ валах;

2. Угловой скоростью ведущего и ведомого валов.

Рис 3. Основные силовые и кинематические характеристики

Это две основные характеристики, необходимые для выполнения проектного расчета любой передачи.

Дополнительными характеристиками являются:

1. Механический КПД передачи

Для многоступенчатой передачи, состоящей из нескольких отдельных последовательно соединенных передач, общий КПД учитывает потери всего привода.

где η _1, η _2… η _n – КПД каждой кинематической пары (зубчатой, червячной, ременной, цепной передач, подшипников, муфт);

2. Окружная скорость υ ведущего или ведомого звена в м/с составляет:

(м/с)

где d – диаметр колеса, шкива, звездочки и др. в (мм).

Окружные скорости обоих звеньев при отсутствии скольжения равны между собой υ₁ ≈ υ₂.

3. Окружное усилие передачи F_t (H)

(H); (H);

где Р – мощность в (КВТ)

М – вращающий момент в (Н*м)

4. Вращающий момент

;

где d – диаметр колеса в (мм)

Р – мощность в (КВТ)

Вращающий момент ведущего вала М₁ является моментом движущих сил, его направление совпадает с направлением вращения вала.

Вращающий момент ведомого вала М₂ является моментом сил сопротивления, поэтому его направление противоположно направлению вращения вала.

5. Передаточное число U”.

При υ₁ ≈ υ₂ или

Передаточным числом называется отношение угловых скоростей ведущего и ведомого звеньев.

Передача, понижающая угловые скорости, имеет U>1.

Понижение угловых скоростей называется редуцированием, а отдельные механизмы, понижающие угловые скорости, называют редукторами, для которых

Передача повышающая угловые скорости имеем U<1.

Механизмы, повышающие угловые скорости, называют ускорителями или мультипликаторами.

При необходимости передаточное число можно определить по вращающим моментам на ведомом и ведущем валах

; ; .

где - вращающие моменты (Нм)

для многоступенчатой передачи общее передаточное число равно:

где U₁ ; U₂ ; U_n – передаточные числа каждой ступени привода следует принимать из таблиц средние значения, так как большие передаточные числа дают конструкцию передач больших габаритов, такие передачи следует применять в крайних случаях.

Ориентировочные значения КПД отдельных звеньев

кинематической цепи.

Таблица 1.

Тип передачи	η
1. Зубчатая цилиндрическая, закрытая	0,96…0,98
2. Зубчатая коническая, закрытая	0,95…0,97
3. Червячная закрытая при передаточном числе: Св. 30 Св. 14 до 30 Св. 8 до 14	0,7…0,8 0,75…0,85 0,8…0,9
4. Ременная (все типы)	0,94…0,96
5. Цепная	0,92…0,95
6. Муфта соединительная	0,98
7. Пары подшипников качения установленных на один вал	0,99

Ориентировочные значения передаточных чисел привода.

Таблица 2.

Вид передачи	Твёрдость зубьев	Значения передаточных чисел
		Uрек	Ulim
1.Зубчатая цилиндрическая (тихоходная ступень)	HB≥350 HRC 40…56 HRC 56…63	2,5…5 2,5…5 2…4	6,3 6,3 5,6
2.Зубчатая коническая	HB≤350 HB>350	1…4 1…4	6,3 5
3.Червячная	-	16…50	80
4.Цепная	-	1,5…4	10
5.Ременная	-	2…4	8