Назначение механизма и их классификация. Структура механизмов. Классификация кинематических пар. Кинематические цепи. Регулирование периодических колебаний скорости, страница 2

8. Силы и напряжение в ременной передачи.

До приложения нагрузки реень должен быть натянут

Т=0                  Т>0                  F1= F0+ ΔF        F2= F0 – ΔF

Геометрически длина ремня остается постоянной как в нагруженной так и в основной передачи.       F1+ F2= 2F0

Из условия равновесия сумма моментов относительно центра вращения равна:

∑М(0)=Т+ F2(D/2)- F1(D/2)=0      T= FT(D/2)     FT-полезная нагрузка  D – диаметр шкива

F1=F2+FТ(1)          F1+ F2= 2F0(2)     F1= F0+ FТ/2      F2= F0 - FТ/2

В процессе работы передачи возникает центробежная сила. Она ослабляет дейтсвие силы натяжения ремня.               Fц= ρ·А·υ2              ρ-плотность ремня 

            А-площадь поперечного сечения

            υ -окружная скорость ремня

От ременной передачи на вал действует сила давления на вал

Fв= F0·sin(α/2) Сила давления на вал в 2-3 раза больше окружной силы.

Напряжение в ремне:

Напряж. назыв.отношение нагрузки к площади поперечного сечения (σ0-норм. напряж.)

σ0=F0/A  F0-сила предварит натяжен. А-площадь  σ0-напряжен. предвар. натяжен.

σ1=F1/A= σ0+ σF/2   σ1-напряж. ведущ. ветви   σF-полезное напряжение

σ1=F1/A – напряжение ведомой ветви

σц= ρ·А·υ2/A= ρ·υ2-напряж. центробежн. силы.

На участках, где ремень охватывает шкив возникает напряжение изгиба                 σu=Eδ/D  E-модуль упругости материала     δ-толшина ремня      D-диаметр шкива

Эпюры строятся для того чтобы определить напряжение и проверить прочность ремня.

σmax= σ1цu     σmin= σ2u

 

9. Зубчатые механизмы, их достоинства, недостатки, классификация.

Механизм состоит из одной или нескольких пар зубчатых колес.

Зубчатая передача состоит из ведущего звена – шестерни и ведомого звена – колеса.

Передача основана на использование сил зацепления.

Достоинства:

1.компактность

2.надежность

3.долговечность

4.простота обслуживания

5.постоянство передаточного числа

6.небольшие давления на валы и опоры

7.большая нагрузочная способность

Недостатки:

1.Повышенные требования к точности изготовления и монтажа

2. Шум при работе на больших скоростях

Передачи классифицируют:

1.По расположению осей валов:

а) оси параллельны - передача цилиндрическая

б) оси пересекаются – коническая

в) оси перекрещиваются – червячная, винтовая, реечная.

2. По форме профиля зуба:

а) передачи с эвольвентным профилем зуба

б) передачи с циклоидальным профилем  зуба

в) передачи  с круговым профилем зуба (заципление Новикова)

3. По направлению зубьев

а) с прямым

б) косим

в) криволинейными зубьями

4. По взаимному расположению зубчаты колес

а) с внешним зацеплением

б) с внутренним зацеплением

5. По окружной скорости

а) тихоходная (до 3 м/с)

б) среднескоростная (от 3 до 15 м/с)

в) скоростная (от 15 до 40 м/с)

г) быстроходная (более 40 м/с).

10. Основные параметры цилиндрической передачи с прямыми зубьями.

Здесь рисунок!         da  – диаметр окружности выступов – это диаметр, ограничивающий головку зуба .

d(dw) – делительный (начальный) диаметр – делительный     диаметр делит зуб на головку и ножку.

dw  -  начальный диаметр – диаметр, по которому происходит перекатывание колес без скольжения.

Начальный и делительный диаметры совпадают у нормальных колёс, т.е. зубчатых колес, нарезанных без сдвига режущего инструмента.

df  - диаметр окр-ти впадин, ограничивает ножку зуба.

Pt -  шаг зацепления – расстояние м/ду одноименными точками соседних зубьев.

ha – высота головки зуба.   ha = m

hf – высота ножки зуба.    hf = 1,25m

с – длина окружности.

c = Пd = Pt*z

z1 – число зубьев шестерни;

z2 – число зубьев колеса.

d = (Pt/П)*z = mz

m – модуль зацепления.

d1 = mz1 – диаметр ведущего звена;

d2 = mz2 – диаметр ведомого звена.

da = d + 2 ha = m(z+2)

d= d – 2 hf = m(z-2,5)

U = w1/w2 = n1/n 2= d2/d1 = z2/z1  = T2/T1n

T2 – крутящий момент на ведомом валу;

T1– крутящий момент на ведущем валу.

11. Основная теорема зацепления:

Для передачи вращения от одного колеса к другому могут быть использованы любые взаимоогибающие кривые, но произвольно они не могут быть выбраны. Найдем условия которым должны отвечать боковые профили зубьев. (рис). P0 – мгновенный центр скорости. U=w1/w2=O2Po/O1Po Проведем через точку А нормаль к профилям звеньев. Предположим, что нормаль пересекает линию центровки в точке P.

V1-2 – относительная скорость Проекция относительной скорости на нормаль должна быть равна 0 иначе зацепление невозможно. Тогда нормаль пересечет линию центров в точке P0.

Теорема: Нормаль в точке контакта 2-ух взаимоогибающих кривых передающих вращение с заданным передаточным отношением делит линию центров на отрезки обратно пропорциональные угловым скоростям.

Этому условию удовлетворяет эвольвентный профиль, его несложно изготвить.

12. Эвольвента и ее свойства. Уравнение эвольвент

А1=12

Свойства:

-  окружность от которой образуется эвольвента называется основной

-  касательная к соответствующей точке окружности является нормалью к эвольвенте

-  длина нормали равна радиусу кривизны соотв. точки

-  эв-ты, образованные разными точками данной прямой эквидестантны и при наложении совпадают.

Уравнение эвольвент:

                        ro – радиус основной окружности

θ=β+α

На эвольвенте возьмем произвольную точку В. Из нее проведем касательную к окружности. Угол β является координатой движения точки В.

tg α = BC/ro

Если перекатывать прямую ВС по окружности, то точка В совпадет с точкой А, т.е. ВС=АС (из св-в эвольвенты).