Материал: Техническая механика. учебное пособие. Жилин Р.А., Жулай В.А

Окружная сила направлена по касательной к траектории точки ее приложения. Связь между силой Ft, окружной скоростью V и мощностью N выражается формулами:

N = FtV, Вт;

здесь: Ft – окружная сила, Н; V – окружной скоростью, м/с. Окружная сила Ft связана с передаваемым моментом M

следующим образом:

Принято обозначать: для ведущего элемента использовать индекс – 1: , ω1, n1, N1, M1, D1; для ведомого – индекс – 2:

ω2, n2, N2, M2, D2.

Передаваемый момент M связан с мощностью N, угловой скоростью ω и частотой вращения n следующим зависимостями:

здесь M1 – Нм, N – Вт, n1 – об/мин.

Передаточное число – отношение угловой скорости ведущего вала к угловой скорости ведомого вала передачи.

51

Передаточное число:

u DH2 mz2 ; DH1 mz1

Таким образом, для любой передачи:

u 1 n1 z2 D2 .

2 n2 z1 D1

Передаточное число привода, включающего нескольких передач, равняется произведению передаточных чисел всех его передач.

Коэффициент полезного действия (η) равен:

N2 .

N1

Коэффициент полезного действия привода, состоящего из нескольких передач, равняется произведению коэффициентов полезного действия всех его передач:

общ 1 2 ... k

4.4.Передачи с постоянным передаточным числом

Взадании на проектирование с постоянным передаточным числом должны быть известны: передаваемая мощность N или крутящий момент Mкр на ведомом валу, частота вращения ведущего n1 и ведомого n2 валов, схема передачи, габариты и режим работы передачи.

По этим данным можно спроектировать несколько передач различных типов. Возможные варианты передач нужно сравнить между собой по весу, КПД, габаритам и др. параметрам и выбрать из них наивыгоднейший. В табл. 2 приводятся некоторые параметры различных передач.

52

Таблица 2

Некоторые энергетические и экономические показатели различных передач

53

В таблице приведены ориентировочные данные различных передач. При проектировании конкретной передачи необходимо пользоваться более точными табличными данными соответствующих справочников.

4.5. Передачи с переменным передаточным числом

Многие машины в процессе работы требуют изменения передаточного числа.

В случае передач ступенчатого регулирования исходным является заданный ряд скоростей ведомого вала, частота вращения ведущего вала (обычно n1=const) и крутящий момент на ведомом валу. Ряд скоростей (чисел оборотов) должен составлять геометрическую прогрессию.

Отношение nmax/nmin = r называется диапазоном регулирования. Отношение двух соседних чисел оборотов nk/nk-1 =

называется знаменателем ряда или коэффициентом регулирования.

Величина φ нормализована, например, в станкостроении

φ = 1,26; φ = 1,41; φ = 1,58.

Ступенчатое регулирование в передачах трением осуществляется с помощью ступенчатых шкивов и ремня, который переводится с одной ступени на другую.

Ступенчатое регулирование скорости приводит к потере производительности машины. Полностью исключить ее можно лишь используя принцип бесступенчатого регулирования скорости. Наиболее просто такой вид регулирования осуществляется в передачах трением – фрикционных и ременных. Обычно они носят название фрикционные или ременные вариаторы.

54

5.ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ

5.1.Общие сведения

Зубчатой передачей называется механизм, который с помощью зубчатого зацепления передает или преобразует движение с изменением угловых скоростей и моментов.

Зубчатые передачи применяются для преобразования и передачи вращательного движения между валами с параллельными, пересекающимися и перекрещивающимися осями, а также для преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот.

Достоинства передач:

1)возможностьпередачи большихнагрузок(до 50 000кВт);

2)возможность работы с большими окружными скоро-

стями (V ≤ 150 м/с);

3)сравнительно малые нагрузки на опоры;

4)высокий КПД (η ≈ 0,99);

5)высокая долговечность и надежность;

6)неизменность передаточного числа;

7)простота ухода;

8)возможность использования широкой номенклатуры материалов.

Недостатки передач:

1)сложность изготовления;

2)наличие шума во время работы;

3)не предохраняют детали машины от поломок во время перегрузок.

Зубчатая передача состоит из 2-х колес, имеющих чередующие зубья и впадины. Меньшее из двух сцепляющихся колес называется шестерней, а большее – колесом. Параметры шестерни сопровождаются индексом “1”, а колеса – “2”. Наиболее распространенными являются передачи с эвольвентным профилем зуба. Эвольвентное зацепление обладает технологическими достоинствами. Зубчатые передачи находят широкое применение в различных отраслях промышленности: автотрак-

55