10

Механизмы передачи вращательного движения

Лекция 1

Механизмы передачи вращательного движения

Механизм называется вращательным, если его подвижные звенья совершают вращательное движение.

Это большой и разнообразный класс механизмов, широко распространенный в технике.

Механизмы передачи вращательного движения различают:

по способу передачи движения - какими силами передается движение (трения, давления);

по характеру передачи движения - преобразование равномерного движения в неравномерное, равномерного в равномерное и т. д.

К механизмам передачи вращательного движения относятся фрикционные, ременные, цепные, ка­натные, ленточные, зубчатые передачи.

Основной кинематической характеристикой любого механизма передачи вращательного движения является передаточное отношение - U.

Передаточным отношением от звена " " к звену "в" называется отношение угловой скоро­сти звена " " к угловой скорости звена "в" взятое в прямой последовательности:

.

Угловая скорость измеряется в радианах в секунду [рад/с]. Угловая скорость  (угловая частота) может быть получена через частоту вращения звена n, измеряемую в оборотах в минуту (мин^-1):

.

Тогда передаточное отношение может быть получено, как отношение частот вращения звеньев:

.

Это выражение справедливо для любого механизма передачи вращательного движения.

При параллельных осях вращения звеньев механизма передачи вращательного движения векторы угловых скоростей их могут быть направлены в разные стороны или быть сонаправленными. Если векторы уг­ловых скоростей звеньев параллельны и направлены в одну сторону, то передаточное отношение - величина положительная, если векторы не совпадают по направлению - передаточное отношение отрицательно. Переда­точное отношение при параллельных осях вращения звеньев - величина алгебраическая (имеет знак). При дру­гих расположениях осей вращающихся звеньев (пересекающихся и скрещивающихся) определяется только мо­дуль передаточного отношения. В этих случаях векторы угловых скоростей могут быть расположены и в одной плоскости, однако направлены под углом друг к другу (при пересекающихся осях), или могут быть располо­жены в разных плоскостях (при скрещивающихся осях). Примером являются конические или червячные пере­дачи. Не следует смешивать два понятия: передаточное отношение U и передаточное число i.

Передаточное число - это передаточное отношение, подсчитанное в направлении передачи си­лового потока, т. е. от ведущего звена к ведомому:

.

Когда речь идет о передаточном отношении, то говорят о передаточном отношении от любого звена к любому звену. Если же мы говорим о передаточном числе, то имеем в виду передаточное отношение между ведущим (входным) и ведомым (выходным) звеньями. При этом индексы после обозначения передаточного числа не ста­вятся. Например: передаточное число редуктора равно 240 (i=240). Это значит, что передаточное отношение от входного вала редуктора (ведущего звена) подсчитанное в направлении силового потока - к выходному валу редуктора (ведомому звену), по модулю равно 240.

Рассмотрим некоторые виды механизмов передачи вращательного движения.

Фрикционные механизмы (передачи)

Фрикционные механизмы - это самые простые механизмы передачи вращательного движения. Фрикционные передачи основаны на использовании силы трения, возникающей на линии или в точке касания звеньев, для передачи вращательного движения.

Если два цилиндра прижать друг к другу их образующими с определенной силой и вращать один из них, то другой цилиндр также будет совершать движение за счет силы трения, возникающей на линии их каса­ния. Фрикционные передачи применяются для передачи вращательного движения при параллельных, пересе­кающихся и скрещивающихся осях вращающихся звеньев. Фрикционные передачи имеют много разновидно­стей. Мы рассмотрим наиболее часто встречающихся конструкции фрикционных передач.