Передачи. Обоснование необходимости применения передач в современной технике. Основные параметры передач.
Механические передачи – это механизмы, которые преобразует параметры движения двигателя при передаче исполнительным органам машины.
Обоснование необходимости использования передач
1 Необходимая скорость исполнительного механизма не совпадает со скоростью двигателя. 2 Регулирование скорости движения двигателем не всегда экономично и возможно. 3 Условия компоновки и техники безопасности, как правило, не позволяют разместить двигатель рядом с исполнительным механизмом. 4 Необходимость изменения закона движения.
Механические передачи делиться на: передачи с использованием трения(фрикционные и ременные передачи) и передачи зацеплением(передачи зубчатые, червячные, цепные, зубчатым ремнем и передачи винт – гайка.)
Основные параметры передач
Для любой передачи характерно наличие двух валов: входного (ведущего) и выходного (ведомого). Между этими валами в многоступенчатых передачах располагаются промежуточные валы. Основные характеристики передач: мощности P1 и P2, а также частоты вращения n1 и n2 соответственно на входном и выходном валах. Эти характеристики минимально необходимы и достаточны для проведения проектного расчета передачи. Однако в процессе проектирования при заданных характеристиках можно получить множество вариантов решений с различными размерами и массой данного вида передачи, варьируя материалы, их термообработку, конструктивные и другие факторы.
|
|
|
Производные характеристики передач определяют по основным характеристикам. КПД передачи
η= P2 / P1
Если передача состоит из нескольких последовательно соединенных ступеней, то ее КПД равно произведению КПД ступеней
η= η1 . η2 . η3 . ... . ηi
Передаточное передаточным отношением i
i= n1 / n2 = ω1 / ω2 , где ω1, ω2 – угловые скорости, соответственно, ведущего и ведомого валов.
При i > 1 передача понижающая (редуктор), при i < 1 – передача повышающая (мультипликатор). Наибольшее распространение в технике имеют понижающие передачи (редукторы).
Предаточчное число u– это характеристика механизма, которое всегда больше 1. Для редуктора численные значения u и i совпадают
u= n1 / n2 = ω1 /ω2 = d2 d1 = z2 z1
Линейные (окружные) скорости (м/с) в передачах при диаметре колес d (мм) и частоте вращения n
v=dω/2*103= πdn/60*103
Крутящий момент на входном валу Т1=Р1/ω1 на ведомом Т2=Т1*i* η
Основы теории контактных напряжений. Расчеты зависимости определяющие контактные напряжения для случаев начального касания в точке и по линии.
Контактные напряжения – местные напряжения, которые возникают в зонах силового контакта сопрягаемых деталей при условии, что площадка контакта очень мала по сравнению с размерами этих деталей. В технике различают два случая начального контакта тел: 1) в точке-2-а шара, шар и плоскость и т.п 2) по линии - 2-а цилиндра с параллельными осями, цилиндр и плоскость зубья зубчатых передач, роликовые подшипники качения и т.п
|
|
|
В точке.
На рис а изображен пример сжатия двух шаров. До приложения нагрузки F шары соприкасаются в точке. Под нагрузкой точечный контакт переходит в контакт по круговой площадке с радиусом а (б).
Давление q по площадке контакта распределяется пропорционально ординатам у полушара (в), построенного на этой площади как на основании
q = k*y,где k – коэффициент пропорциональности.
При таком законе распределения давления, величина максимального давления q0 в центре контакта оказывается в 1,5 раза больше среднего давления qср.
В технике под термином контактное напряжение понимают наибольшее давление на площадке контакта, то есть sН = q0
где Епр – приведенный модуль упругости 
Rпр – приведенный радиус кривизны контактирующих тел 
или 
индексы 1 и 2 относятся соответственно к первому и второму шару; знак «–» соответствует случаю контакта шара с вогнутой сферической поверхностью детали.
|
|
|
В общем случае начального контакта в точке, когда площадь контакта имеет не круглую, а эллиптическую форму изменяется только величина коэффициента m перед радикалом 
Коэффициент m – зависит от соотношения радиусов кривизны контактирующих деталей и приводится в справочных таблицах.
По линии
Изобразим в качестве примера контакт двух цилиндров с параллельными осями. До приложения нагрузки F цилиндры соприкасаются по линии. Под нагрузкой линейный контакт переходит в контакт по узкой прямоугольной площадке. При этом точки максимальных контактных напряжений располагаются на продольной оси симметрии контактной площадки. Величину этих напряжений вычисляют по формуле Герца (при m = 0,3)
.где q=F/b удельная нагрузка на цилиндр, то есть нагрузка на единицу длины площадки контакта.
а) схема нагружения цилиндров б) схема распределения давления в контакте
При вращении цилиндров под нагрузкой отдельные точки их поверхностей периодически нагружаются и разгружаются, а контактные напряжения в этих точках изменяются по прерывистому отнулевому циклу.
Дата добавления: 2018-05-13; просмотров: 2804; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!