Энергетические и кинематические соотношения механических передач вращательного движения

В

Рис. 2.7. зубчатое зацепление (а) и - ременная передача (б)

механических передачах принято присваивать индекс “1” ведущему звену, а индекс “2” – ведомому (рис. 2.7).

О

а

бл

сновные параметры зацепления:

1. Мощность Р₁ и Р₂ , кВт;

2. Частота вращения n₁ и n₂ , 1/мин или скорость вращения ₁ и ₂ , 1/с  = ·n/30;

3. Габариты d₁ и d₂ , мм.

Производные параметры:

1. П

   Рис. 2.8

   ередаточное отношение

2. Передаточное число

3. КПД или коэффициент потерь

, причём

4. Окружная скорость, м/с

;

5. Крутящий момент, Н·мм

;

; .

В многоступенчатой передаче (рис 2.8)

Лекция №3 Зубчатые передачи

Зубчатая передача является механизмом, который с помощью зубчатого зацепления передаёт или преобразует движение с изменением угловых скоростей и моментов. Это самый распространённый вид механических передач благодаря следующим преимуществам:

1. Высокая нагрузочная способность. Мощность, передаваемая парой колёс, достигает 50000 кВт;

2. Малые габариты. При одинаковом Т_кр зубчатая передача по габаритам в 10 раз меньше ремённой;

3. Надёжность и большая долговечность;

4. Постоянство передаточного числа;

5. Высокий КПД. В прецизионных передачах  = 0,99;

6. Относительная простота эксплуатации.

Недостатки зубчатых передач:

1. Вибрация и шум при высоких скоростях. Это связано с точностью изготовления;

2. Большая трудоёмкость изготовления колёс высокой точности (шлифование и хонингование поверхностей).

Классификация зубчатых передач

Зубчатые передачи подразделяются:

1. По скорости:

а) тихоходные V_окр < 3 м/с;

б) быстроходные V_окр < 15 м/с;

в) скоростные V_окр > 15 м/с; V_{окр max} = 150 м/с.

2. По типу колёс:

а) цилиндрические (рис. 3.1, а, б, в);

б) конические ( рис. 3.1, г, д, е).

3. По направлению зуба:

а) прямозубые, если направление зуба параллелельно образующей цилиндра или конуса;

б) косозубые, если направление зуба составляет постоянный угол с направлением образующей цилиндра или конуса (правый или левый наклон)(рис. 3.1, a, б);

в) с криволинейным или круговым зубом (рис. 3.1, б, е).

4. По положению валов:

а) с параллельными валами (цилиндрические);

б) с пересекающимися валами (конические);

в) с перекрещивающимися валами (винтовая, гипоидная).

Самостоятельно изучить: Конструкции зубчатых колёс, посадки на валы, материалы, изготовление колёс [1-5].

Понятие об эвольвенте

К зацеплению предъявляют три основных требования:

1. Во все фазы зацепления окружные скорости точек колёс должны быть постоянными, то есть должно выполняться условие U = const;

2. Направление усилия, действующего на зуб, должно быть постоянным;

3

Рис. 3.2

. Колёса должны быть взаимозаменяемыми и допускать погрешность в межосевом расстоянии.

Этим условиям наиболее полно удовлетворяет эвольвентное зацепление.

Эвольвентой окружности называется кривая, описываемая точкой, лежащей на прямой, обкатываемой по окружности без скольжения (рис. 3.2).

Прямая, обкатываемая по окружности, называется производящей прямой. Окружность, по которой обкатывается производящая прямая, называется основной окружностью и обозначается d_В.

Свойства эвольвенты:

1. Нормаль к эвольвенте в любой точке является касательной к основной окружности.

2. Длина отрезка АВ нормали к эвольвенте равна длине дуги АВ₀ основной окружности.

3. Точка А основной окружности есть центр кривизны эвольвенты в точке В.