3. Передачи

Назначение:

Классификация передач

1. По принципу действия:

2. По характеру изменения скоростей:

- понижающие (редукторные);

- повышающие (мультипликаторы);

3. По характеру взаимодействия между ведущим и ведомым звеном:

а) Передачи непосредственного контакта:

- зубчатые;

- червячные;

- фрикционные;

- винтовые;

б) Передачи гибкой связью:

- цепные;

- ременные;

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ПЕРЕДАЧ

а) Энергетические параметры:

1. Момент: Т₁, Т₂ [Нм];

2. Мощность: N₁ = ω₁∙Т₁; N₁ = ω₂∙Т₂; [Вт];

3. КПД: ;

Катки перекатываются без проскальзывания

б) Кинематические параметры

1 . Частота вращения: n₁, n₂ [об/мин];

1а. Угловая скорость: ω₁ = ω₂ [1/с]; ;

2. Передаточное отношение:

i > 1 – для понижающих передач;

i < 1 - для повышающих[ передач;

2а. Передаточное отношение:

(всегда!)

При отсутствие скольжения V₁ = V₂ или ; откуда ; откуда

в) Геометрические параметры

- L_i – геометрические размеры;

- а_i – межосевые расстояния;

- d_i – диаметров колес, шкивов и т.п.;

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КПД МАШИНЫ ПРИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМ СОЕДИНЕНИИ

ВХОДЯЩИХ В НЕЕ ИСТОЧНИКОВ ПОТЕРЬ (МЕХАНИЗМОВ, ПЕРЕДАЧ И Т.П.)

- общий КПД машины - общий КПД;

- КПД источников потерь;

П осле перемножения имеем: ; откуда

; - КПД с последовательным соединением источников потерь определяется как произведение отдельных источников;

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КПД МАШИНЫ ПРИ ПАРАЛЛЕЛЬНОМ СОЕДИНЕНИИ

ВХОДЯЩИХ В НЕЕ ИСТОЧНИКОВ ПОТЕРЬ (МЕХАНИЗМОВ, ПЕРЕДАЧ И Т.П.)

;

(*)

;

;

. . . . . . . . . . .

; подставляя в (*), получим:

;

Д ля частного случая, когда (пример: многопоточные редуктора, в том числе – планетарные), где n – число параллельных цепей; тогда - КПД при параллельном соединении входящих в нее источников (при равенстве η) равно КПЛ источника.

3.1 Зубчатые передачи (зп)

Преимущества:

1. Малые габариты;

2. Высокая нагрузочная способность;

3. Высокий КПД ( );

4. Высокая надежность;

5. Постоянство передаточного отношения;

6. Широкий диапазон передаваемых моментов и мощностей (от сотых долей до десятков тысяч КВт);

7. Широкий диапазон передаточных отношений (чисел);

Недостатки:

1. Повышенный шум при работе при высоких оборотах и недостаточной точности;

2. Относительная сложность изготовления (необходимость специализированного оборудования);

Классификация ЗП

1. По расположению осей:

- с параллельными осями;

- с пересекающимися осями (конические передачи);

- с перекрещивающимися осями (винтовые и гипоидные передачи);

2. По направлению линии наклона зубьев:

- прямозубые (β = 0);

- косозубые (β 0: 8⁰ < β < 20⁰);

- шевронные (20⁰ < β 40⁰);

3. По степени подвижности осей:

- с неподвижными осями;

- с подвижными осями (планетарные);

4. Внешнего и внутреннего зацепления;

5. По виду кривых, очерчивающих боковой профиль зуба:

- эвольвентные;

- циклоидные (в часовой промышленности);

- круговые (зацепление Новикова;

6. По конструктивному исполнению:

- закрытые (в корпусах);

- открытые;

7. По величине окружных скоростей:

- тихоходные – V 3 м/с;

- среднескоростные – V = 3…15 м/с;

- тихоходные V > 15 м/с;

ЭВОЛЬВЕНТА И ЕЕ СВОЙСТВА

Достоинства эвольвентного зацепления:

1. Технологичность (относительная несложность изготовления с обеспечением высокой точности, высокая производительность);

2. Нечувствительность к изменению межосевого расстояния без нарушения зацепления (при неточности изготовления, монтажа и.т.);

Эвольвента - траектория точки на производящей прямой N-N, которая обкатывается вокруг окружности диаметра d_b (основной окружности, эволюты) без скольжения.

Точка М (на основной окружности) занимает ряд последовательных положений: М₍₀₎, М₍₁₎, М₍₂₎, М₍₃₎…Точка А (на производящей прямой) занимает ряд последовательных положений: А₍₀₎, А₍₁₎, А₍₂₎, А ₍₃₎…;

Свойства эвольвенты

1. Производящая прямая N-N является одновременно касательной к основной окружности (эволюте) и нормалью ко всем производимым эвольвентам;

2. Радиус кривизны эвольвенты ρ_i равен длине соответствующей дуги основной окружности А₁ М₁ = М₀ М₁; А₂ М₂ = М₀ М₂; А₃ М₃ = М₀ М₃ и т.д.(т.к.скольжение отсутствует);

3. С увеличением радиуса основной окружности эвольвента выполаживается, а при эвольвента вырождается в прямую линию.

4. Две эвольвенты одной и той же основной окружности – эквидистантны;

И зложенный принцип положен в основу технологии изготовления зубчатых колес методом обкатки, когда зубья эвольвентных колес нарезаются специальным инструментом – рейкой.

Рейка представляет собой колесо бесконечного радиуса.

Одним и тем же инструментом можно нарезать колеса с разным числом зубьев.

В зубчатом зацеплении два колеса: 1-шестерня; 2 – зубчатое колесо;

Н ачальным диаметром d_wi называется диаметр окружностей, которые при работе передачи перекатываются друг по другу без скольжения. Понятие начальных окружностей применимо только для зацепления пары колес.

Точка контакта НО носит название полюса зацепления.

Начальный диаметр колеса в реечном зацеплении (перекатывается по делительной окружности) носит название делительного диаметра.

В процессе нарезания НО колеса делится шагом рейки на Z равных частей. На делительном диаметре колес ширина зуба равна ширине впадины, а шаг и угол зацепления равны шагу и углу профиля α рейки.

Делительная окружность принадлежит отдельно взятому колесу.