Классификация плоских механизмов
Механизмы классифицируют:
1. По названию:
- приводные
- передаточные
- исполнительные
2. По геометрической характеристики и структуре:
- стержневые механизмы
- зубчатые
- фрикционные
- кулиса
Стержневые механизмы более просты в изготовлении, надёжны, более высокий кпд.
Передача основана на использование сил трения.
Преимущества: Простота конструкции, плавность, бесшумность работы передачи.
Недостатки: Большие давления на валы и опоры, износ рабочих поверхностей, небольшая нагрузная способность по сравнению с зубчатыми передачами, не постоянство передаточного числа из-за проскальзывания шкивов, необходимость применения прижимных устройств.
Ff>F –основное условие передачи
Qf=kF
Q – сила нажатия.
f – коэффициент трения.
k – коэффициент запаса сцепления.
k=1,3;1,5 - для силовых измерений;
k=2..2,5 – для приборов;
Q=kF/f
Va=ω1*Д1/2= ω2*Д2/2;
ω – угловая скорость при вращательном движении.
Va – линейная скорость точки А, направленная по касательной к радиусу в сторону вращения.
i= ω1/ω2=Д2/(Д1(1-ε))=Т2/(Т1*η)
ε – коэффициент скольжения;
ε=0,005...0,03;
i – передаточное отношение;
Т1 – вращающийся момент на ведущем валу.
Т2 – момент сопротивления на ведомом валу(крутящийся момент).
Передачи классифицируют:
1 – По силе прижатия с постоянной силой и с переменной. Переменная сила прижатия обеспечивается автоматически специальными приспособлениями.
2 – По передачи с цилиндрическими катушками, коническими, клинчатыми кадками. С внешним и внутренним зацеплением.
3 – По способу регулирования.
- передача с постоянным передаточным числом.
- передача с переменным передаточным числом(Вариаторы – они обеспечивают плавное регулирование скорости ведомого звена, без остановки ведущего).
При вращении ведущего звена возникает окружная сила.
Окружная сила: Ft=2*T/Д
T1=Ft*Д1/2; Д – диаметр шкивов.
Т2=Ft*Д2/2; а – межосевое расстояние.
Q=k*F/f; а=(Д1+Д2)/2;
По конструкции вариаторы разнообразны, они широко применяются в различных структурах промышленности в качестве силовых механизмов, в автоматах и приборах.
На ведущем валу установлен ролик, который может свободно перемещаться вдоль вала, при помощи пружины ведомое звено прижимается к ведущему звену, обеспечивая контакт.
i=x/r; 0<=x<=R
ω2max=> x=R;
Если ролик перемещается за центр диска, то изменяется момент вращения колеса.
Передачи гибкими связями.
К передачам с гибкими связями относятся ременные, цепные, в качестве гибкой связи может служить канат.
Ременные передачи:
Основаны на основе сил трения, для передачи вращения от ведущего шкива к ведомому необходимо обеспечить сцепление шкива с ремнём.
Достоинства: простота конструкции, плавность, бесшумность работы передачи, возможность передачи, как на большие, так и на малые расстояния.
Плоским ремнём до 12м.
Клиновым ремнём до 6м.
Предохраняет исполнительный механизм от перегрузки(из-за проскальзывания)
Недостатки: Большие давления на валы и опоры, низкая долговечность ремней, непостоянство передаточного числа.
По форме профиля делятся:
1. Передачи с плоским ремнём:
Плоско ременная передача: Широко применяется для передачи вращения на большие расстояния при больших скоростях вращения. Возможна передача от 1-го ведущего шкива к нескольким ведомым.
Д – диаметр шкивов.
ω – угловые скорости вращения.
n – число оборотов за t (об/мин).
а – Межосевое расстояние.
α – Угол обхвата шкива ремнём.
Т – крутящиеся моменты.
i= ω1/ω2=Д2/(Д1(1-ε))=Т2/(Т1*η)=n1/n2
η – кпд.
Клиноременная передача: Обладает наибольшей нагрузной способностью по сравнению с плоскоременной, т.к. сила трения в этой передачи больше.
Передача обеспечивается за счёт силы трения возникшей м/д боковыми границами ремня и шкива.
Клиновой ремень применяется в основном в приводах на небольшие расстояния. Число ремней определяется в зависимости от передаточной мощности.
Ремень представляет собой кольцо.
Передача с круглым ремнём применяется в основном в бытовой технике, они обладают малой нагрузной способностью. Передача с зубчатым ремнём обладает большёй нагрузной способностью, плавностью работы.
Силы и силовые зависимости в ременной передачи.
F0 – сила передвижного натяжения ремня.
Ветвь ремня, который набегает на шкив, называется ведущей. Ветвь сбегающая со шкива ведомой.
После прилаживания нагрузки происходит перераспределение натяжных сил в ремне.
F1 – сила натяжения в ведущей становится больше.
F2 – в ведомой становится меньше.
Из условия равномерности шкива относительно центра запишем, что: -Т-F2*Д2/2+F1*Д1/2=0
T=F2*Д2/2-F1*Д2/2=Д2/2(F2-F1)=Fт*Д2/2
(1) –F2+F1=Fт – полезная нагрузка(окружная сила).
Геометрическая длина ремня остаётся постоянной, как в нагрузке, так и в ненагруженной передачи.
2*F0=F1+F2 (2)
Сложим (1) и (2) и решим относительно F1:
Fт+2F0=2F1
F1=(Fт+2F0)/2=Fт/2+F0
Вычтем:
2*F0-Fт=2*F2
F2=-Fт/2+F0
В процессе работы передачи возникает центробежная сила. Она ….. влияет на натяжение ремня.
Fу=ρ*А*V2;
ρ – коэффициент удельного веса материала
А – площадь поперечного сечения
V – окружная скорость
Основана на использовании сил зацепления.
Преимущества: Большая нагрузная способность, меньше давления на валы и опоры, постоянство передаточного числа, передача от одной ведущей звёздочки к нескольким ведомым.
Недостатки: износ рабочей поверхности(вытягивание цепи, в результате чего происходит несовпадение шага звезды и цепи), передача начинает работать с шумом, необходимость натянутого устройства.
Передача требует регулирования смазки и монтажа. Передача состоит из ведущей и ведомой звёздочек и цепи.
Приводные цепи по конструкции бывают различными:
1 – втулочная цепь.
2 – втулочнороликовая цепь.
3 – зубчатая цепь.
1). Внешние звенья
2). Внутренние звенья
3). Втулка
4). Ось
5). Втулочная ось
Наличие ролика заменяет трение-скольжения, трением-качения. Это уменьшает износ цепи. Наличие дополнительного звена увеличивает вес цепи и цену. Втулочные и роликовые цепи применяются при 20..25 м/с.
Зубчатая цепь состоит из набора пластин. Она работает плавно, бесшумно. Скорость вращения может быть значительно выше. Недостатки: сложность изготовления. Основные параметром является межосевое расстояние, диаметры звёздочек, шаг цепи.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.