Нагрузки. Расчет деталей на прочность. Сдвиг, кручение
Методическое пособие - Разное
Другие методички по предмету Разное
?ическую энергию - в механическую.
Любое передаточное устройство характеризуется мощностью двигателя Nдв:
,
где Мк - передаваемый крутящий момент;
? - угловая скорость двигателя, рассчитываемая по формуле:
,
а так же эффективностью передачи энергии, оцениваемой коэффициентом полезного действия (КПД) ?:
.
Следует иметь в виду, что при наличии в схеме устройства муфт, опор или редукторов КПД рассчитывается с учетом коэффициентов полезного действия в этих устройствах:
,
где ?1 - КПД муфты;
?2 - КПД опоры;- число опор;
?3 - КПД редуктора;- число ступеней редуктора.
Основным кинематическим параметром передаточного механизма является передаточное отношение и - отношение угловых скоростей вала ?1 и редуктора ?2:
.
Редуктор - закрытая зубчатая передача, служащая для уменьшения числа оборотов вала. Очень часто в механике используются закрытые зубчатые передачи, служащие для увеличения числа оборотов - мультипликаторы.
В зависимости от типа звена, передающего вращающий момент, механические передачи подразделяются на несколько видов, основными и наиболее употребляемыми из которых являются:
фрикционные передачи;
передачи с гибким тяговым органом;
зубчатые передачи.
Фрикционные передачи.
Принцип работы фрикционных передач основан на трении. в связи с чем фрикционные передачи имеют отличительную особенность - необходимость поджатия одного диска передаточного устройства к другому, для чего один из дисков устанавливают на несмещаемой опоре (Рис. IX. 2).
Рис. 9.2
Сила P, передающаяся от ведущего диска 1 к ведомому диску 2, связана с усилием поджатия F в соотношении:
,
где f - коэффициент трения дисков;
? - коэффициент запаса передаваемого усилия.
Передаточное отношение фрикционной передачи зависит от соотношения диаметров ведущего 1 и ведомого 2 колес:
.
Достоинствами фрикционных передач являются простота устройства, бесшумность работы и плавность движения. Однако они используются в механизмах, передающих небольшие усилия, что связано с эффектом проскальзывания одного диска по другому. Вызванное этим непостоянство передаточного отношения, а также необходимость использования больших усилий поджатия, является основным недостатком фрикционных передач с точки зрения кинематики.
Ременные передачи.
Ременные передачи, а также цепные передачи и передачи с использованием тросов, широко используются в производстве. Основной тяговый орган ременной передачи - ремень, помещенный на шкиве (Рис. 9.3). По виду ремня передачи подразделяются на:
плоскоременные (ремень выполнен из резинотканевой ленты):
ременно-зубчатые (ремень с зубьями):
Используются в роторно-таблетных аппаратах, а также устройствах, где требуется обеспечить достаточную прочность в передачи вращательного движения.
круглоременные передачи используются в малогабаритных установках:
клиноременные передачи, наиболее часто используемые в технике:
Передача вращения происходит вследствие фрикционного взаимодействия ремня и поверхности канавки. Вставленные в резину тросики укрепляют ремень, тем самым способствуя передаче больших усилий.
поликлиновые:
Ремни фрикционных передач являются стандартными изделиями. Подбор ремня клиноременной передачи проводится с использованием справочных материалов, в которых даны марки ремней - А,О и т.д. (Рис. 9.3).
Рис. 9.3
Основным элементом расчета фрикционных передач на прочность является оценка сечения ремня. Так, для клиноременной передачи рассчитывается количество ремней z:
,
где N0 - общая передаваемая мощность;- стандартная передаваемая мощность;
С1 - поправочный коэффициент, учитывающий удлинение ремня при работе;
С2 - поправочный коэффициент, определяемый различными растяжениями ремней при использовании нескольких ремней в передаче;
С3 - погрешность передачи, связанная с тем, что ремни с большим сечением приводят к большей погрешности.
Немаловажным при подборе ремня является и то, что материал ремня в результате работы лохматится и пылится.
Зубчатые передачи.
Данный вид механических передач лишены недостатков по-сравнению с фрикционными передачами. Главное достоинство зубчатых передач - отсутствие проскальзывания, т.е. постоянство передаточного отношения и возможность передачи больших мощностей. Особенность передачи заключается в большой металлоемкости, а значит, механизмы зубчатых передач имеют значительный вес и зачастую повышенную шумность при передачи крутящего момента.
По степени подвижности осей вращения зубчатые передачи классифицируются на:
передачи с неподвижными осями (передачи обыкновенного ряда):
передачи с подвижными осями или хотя бы одной подвижной осью:
Ось зубчатого колеса входного вала подвижна относительно оси выходного вала, т.е. колесо входного вала обкатывается по колесу выходного вала. Колесо, работающее на подвижной оси, называется сателлитом. Передачи, в которых хотя бы одна ось подвижна, называются планетарными редукторами.
По взаиморасположению осей вращения зубчатые передачи бывают:
цилиндрические (оси параллельны):
передачи с пересекающимися осями с коническими шестернями:
передачи со скрещивающимися осями (червячные передачи):
Ось червяка (ведущего звена) скрещивает?/p>