Шпонкові та шліцьові з’єднання. Загальні відомості про механічні передачі. Кінематичні та силові розрахунки, страница 5

­  розрізняти конструкції механічних передач;

­  проводити вибір необхідних типів механічних передач.

План

(логіка викладення і засвоєння матеріалу)

1. Загальні відомості про механічні передачі
2. Класифікація передач та їх призначення
3. Кінематичні і силові співвідношення в передаточних механізмах

Ключові терміни та поняття

-  робочий хід -  холостий хід -  робоча швидкість -  ведуча ланка -  ККД передачі

-  ведена ланка -  проміжні ланки -  окружна швидкість -  передаточне відношення -  обертальний момент

Рекомендована література:

1. Иванов М.И., Финогенов В.А. Детали машин – 7-е узд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2002
2. Мовнин М.С. и др. Основы технической механики. – Л.: Машиностроение, 1982
3. Эрдеди А.А., Эрдеди Н.А. Детали машин. – М.: Высш.шк., 2001

6.1  Загальні відомості про механічні передачі

Найбільш розповсюдженими є передачі обертального руху. Це зумовлено істотною перевагою обертального руху в порівнянні з рухом зворотно-поступальним. В останньому випадку мають місце втрати часу на холості ходи (уперед - робочий хід, назад - холостий), а також великі динамічні навантаження, зв'язані зі змінами напряму руху, що обмежує збільшення робочих швидкостей машин.

Недоцільність, а іноді неможливість прямого з'єднання двигуна і машини зумовлено наступними факторами:

розбіжністю їхніх швидкостей (двигуни звичайно мають великі кутові швидкості, що дозволяє робити їх компактними, у робочих же органах машин-знарядь часто потрібен великий момент при відносно невеликих швидкостях);

необхідністю змінювати швидкість машини при постійній   швидкості обраного двигуна;

необхідністю в ряді випадків одним двигуном надавати рух кільком механізмам.

У сучасних машинах застосовують механічні, гідравлічні, пневматичні й електричні передачі. У даній лекції розглядаються тільки деталі механічних передач.

6.2  Класифікація передач та їх призначення

Механічні передачі класифікують за наступними ознаками:

за фізичними умовами передачі руху:

-  тертям (фрикційні, ремінні, канатні);

-  зчепленням однієї ланки з іншиою (зубчаті, черв'ячні, ланцюгові);

за способом з'єднання ведучих і ведених ланок:

-  передачі з безпосереднім торканням ведучих і ведених ланок (рис. 6.1, а)  - фрикційної, зубчаті, черв'ячні;

-  передачі з проміжною ланкою, що з'єднує ведучі і ведені ланки (рис. 6.1, б) - ремінні,  канатні,  ланцюгові.

У кожному передаточному механізмі розрізняють дві основних ланки: ведучу і ведену. Між ведучою і веденою ланками в багатоступінчастих передачах розміщаються проміжні ланки.

6.2  Кінематичні і силові співвідношення в передаточних

механізмах

Окружна  швидкість  ведучої  ланки  (рис. 6.1)

.

Окружна   швидкість   веденої  ланки

.

Рис. 6.1  Ведучі та ведені ланки

Окружні швидкості обох ланок при відсутності проковзування повинні бути рівні: , тобто

 або ,

звідси

,

де  і  - кутова швидкість (рад/с) і частота обертання (об/хв) ведучою і веденої ланок; D₁ і D₂ - діаметри ведучої і веденої ланок.

Відношення кутової швидкості ведучої ланки до кутової швидкості веденої або частоти обертання ведучої ланки до частоти обертання веденої називається  передаточним відношенням

Якщо потужність P₁  на ведучому валу, та потужність Р₂ на веденому валу

                                                ,                              

де ККД передачі.

Відомо, що потужність

,

де Т - обертаючий момент;  - кутова швидкість.

Тоді можна написати 

,

звідки

.

Значення к. п. д. окремих видів передач приведені в довідковій  літературі.

У багатоступінчастій передачі загальне передатне відношення визначається за формулою

;

загальне значення ККД (при послідовному з'єднанні елементів   передачі)

.

Приклад 6.1 Визначити моменти і потужності на кожному з валів двоступінчастої передачі, зображеної на рис. 6.2.

ККД кожної передачі; ККД, що враховує втрати в опорах одного валу, ; корисна потужність на першому валу Р₁ = 10 кВт; частота обертання першого валу об/хв; передаточні відношення і₁₂ = 2;  і₂₃ = 2,5.

Рішення. .    Визначаємо кутові швидкості і частоти обертання  валів:

 = 100 об/хв.;   с^-1;

об/хв.;  с^-1;