|
|||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Передачи вращательного движенияПередача – устройство, главная функция которого передача энергии на расстояние, в зависимости от способа передачи энергии, они могут быть: механические, электрические, пневматические, гидравлические. В курсе деталей машин мы будем изучать только механически е передачи вращательного движения. Механической передачей называется механизм, который преобразует параметры движения источника энергии (двигателя) при передаче исполнительным органам, в этом случае передача осуществляет согласование параметров движения двигателя и исполнительного рабочего органа. Передачи вращательного движения по способу соединения тел вращения бывают: 1) передачи с контактом тел вращения – зубчатые, червячные, фрикционные, винтовые, 2) передачи гибкой связью – ремённые и цепные; по способу передачи движения – передачи с зацеплением (зубчатые, червячные, цепные), трением – ременные и фрикционные. 3.10.1. Кинематические и силовые параметры передач
Это параметры, характеризующие вращательное движение элементов передач: 1) Частота вращения, n (об/мин), выражается через угловую скорость (рад/с): , (3.14) 2) Крутящий момент на валу T, Нм 3) Окружная скорость (Н) – сила вызывающая вращение тел или сопротивление вращению и направленная по касательной к траектории точки ее приложения. , (3.15) 4) Мощность на валу, Р, Вт: ; (3.16) . (3.17)
3.10.2. Передаточное отношение и КПД механизма Отношение угловых скоростей ведущих и ведомых тел называется передаточным отношением. . (3.18) Для одноступенчатого редуктора: , (3.19) Передаточное отношение привода состоящего из нескольких передач, расположенных последовательно, равно произведению передаточных чисел всех его передач. , (3.20) где n – число передач, входящих в привод. КПД привода равен отношению мощности на ведомом и ведущем валах: , (3.21) В общем случае КПД привода состоящего из нескольких передач равен произведению КПД передач входящих в привод: . (3.22)
3.10.3. Ременные и цепные передачи Передача вращения посредством ремня, надетого на шкивы, называется ременной передачей (Рис. 3.18). Рис. 3.18. Ременные передачи
Ременные передачи применяют преимущественно в тех случаях, когда по условиям конструкции валы расположены на значительных расстояниях или высокие скорости не позволяют применять другие виды передач. Ременные передачи бывают: По форме поперечного сечения ремня: плоскоременные (а), клиноременные (б), круглоременные (г) а также передачи с зубчатыми ремнями (в, д, е) (Рис. 3.19). а) б) в г д е Рис. 3.19. Формы поперечного сечения ремней
Плоскоременные передачи более простые по конструкции, однако, клиноременные обладают большей нагрузочной способностью. Ременные передачи по расположению осей валов подразделяются: 1) Открытыми с параллельно расположенными осями валов и вращением шкивов в одном направлении, 2) перекрестные, с параллельными осями валов и вращением шкивов в противоположных направлениях, 3) полуперекрестные со скрещивающими осями валов, 4) угловые со скрещивающимися или пересекающимися осями валов. По способу натяжения ремня: с периодическим натяжением (перемещением опоры шкива); с автоматическим натяжением (натяжным роликам). Преимущества ременных передач: 1) возможность больших межосевых расстояний, 2) плавность работы, гашение ударов за счет эластичности ремня и возможности проскальзывания, 3) простота конструкции и эксплуатации, 4) возможность передачи большого диапазона мощностей и скоростей, 5) относительно высокий КПД. Недостатки: 1) относительно большие размеры передачи, 2) непостоянство передаточного отношения вследствие проскальзывания, 3) повышенная нагрузка на валы от натяжения ремня, 5) не долговечность ремней в среднем 2-3 тысячи часов работы. Материал ремней: материал ремня должен обеспечивать надежность сцепления со шкивами и достаточную долговечность. Самые распространенные – резинотканевые ремни, кожаные, хлопчатобумажные цельнотканые, полимерные. Клиновые ремни наиболее распространены и имеют трапециидальное сечение и выпускается 2-х типов: корд-шнуровые (а) и корд-тканевые (б) (Рис. 3.20). Корд шнуровые ремни более гибкие и долговечные поэтому применяются для более сложных условий работы. а) б) Рис. 3.20. Типы клиновых ремней
3.10.4. Расчет и проектирование ременных передач
Основными критериями работоспособности ременных передач являются: тяговая способность, определяемая силой трения между ремнем и шкивом; долговечность ремня, которая в условиях нормальной эксплуатации ограничивается разрушением от усталости (Рис. 3.21). Геометрические параметры ременных передач: аw – межосевое расстояние передачи, d 1 и d2 – диаметры ведущего и ведомого шкивов, α1, α2 – угол обхвата ведущего и ведомого шкивов. 1) Передаточное отношение передачи: . (3.23)
Рис. 2.21. Схема ременной передачи С учетом скольжения ремня: . (3.24) где ξ (дзетта ) – коэффициент скольжения ремня ξ = 0,01…0,02. Передаточное отношение ременной передачи обычно не превышает шести; 2) Скорость ремня . (3.25) 3) Угол обхвата меньшего шкива . (3.26) 4) Длина ремня . (3.27) 3.10.5. Силовые взаимодействия в ременной передаче Окружная сила ременной передачи: , (3.28) где F1 – натяжение ведущей ветви, F2 – натяжение ведомой ветви. Р1 – мощность на ведомом шкиву, V – скорость ремня, кg – коэффициент динамической нагрузки. Окружная скорость равна: , (3.29) Сила начального натяжения: , (3.30) где А – площадь поперечного сечения ремня, σ0 - начальное напряжение в ремне. , (3.31) Решая совместно выражения (3.30) и (3.31) получим: ; (3.32) . (3.33) Уравнения (3.32, 3.33) представляют систему 2-х уравнений с тремя неизвестными, для его решения Эйлером было получено уравнение, представляющее собой зависимость между силой трения ремня о шкив и тяговой способностью передачи: , (3.34) где е = 2,71, f – коэффициент трения ремня о шкив, α - угол обхвата шкива ремнем. Решая совместно уравнения (3.30) и (3.34) получим выражения: , (3.35) , (3.36) . (3.37) Формулы (3.36 и 3.37) устанавливают связь сил натяжения ветвей работающей передачи с величиной нагрузки Ft и факторами трения (f и α). Они позволяют также определить минимально необходимую величину предварительного натяжения ремня F0, при которой еще возможна передача заданной нагрузки Ft: Если: , (3.38) то в передаче начнется буксование ремня. Тяговая способность передачи характеризуется величиной максимально допустимой окружной силы Ft или полезного напряжения σF,учитывая формулы (3.34-3.36), можно сделать вывод, что допустимое по условию отсутствия буксования напряжение возрастает с увеличением напряжения от предварительного натяжения σ0: . (3.39) Практика показывает, что происходит значительное снижение долговечности ремня с увеличением σ0. Силы натяжения ветвей ремня передаются на валы и опоры. Равнодействующая нагрузку можно определить по формуле: . (3.40) Обычно R в два, три раза больше окружной силы Ft.
Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.012 сек.) |