Раздел 4. Механические передачи

Механическими передачами называют устройства, служащие для передачи механической энергии на расстояние, как правило, с преобразованием скоростей и моментов, иногда с преобразованием видов движения. Передачи имеют широкое распространение в машиностроении в приводах рабочих органов машин.

Основные характеристики привода

 

Электромеханический привод предназначен для преобразования электрической энергии в механическую и изменения характеристик движения. По способу передачи движения различают передачи трением и зацеплением.

Передачу характеризуют следующие основные параметры: мощность (Р, кВт), угловая скорость (w, с^-1) или частота вращения (n, мин^-1), вращающий момент (Т, Н×м), коэффициент полезного действия (КПД) h и передаточное число и.

КПД определяет отношение мощности на выходе к мощности на входе.

Передаточное числопоказывает во сколько раз кинематические характеристики входного звена (w₁ или n₁) больше или меньше характеристик (w_2, n₂) выходного звена

,

где w = pn / 30

Передаточное число можно выразить через диаметры, или числа зубьев колес передачи

Общее передаточное число многоступенчатой передачи определяется произведением передаточных чисел отдельных ступеней

При разбивке передаточного числа следует ориентироваться на кинематические возможности отдельных передач. Передаточные числа редукторов следует принимать унифицированными.

При передаче движения часть мощности теряется. Эти потери выражаются коэффициентом полезного действия

Требуемая мощность электродвигателя

Р_ЭД = Р_Т / h_общ,

где h_общ – общий КПД привода, равный произведению частных КПД отдельных передач, составляющих привод:

h_общ = h₁₂×h₂₃…h_n.

При силовом расчете вращающий момент определяют по формуле

Зубчатые передачи

Зубчатые механизмыпредназначены для передачи и преобразования вращательного движения посредством зубчатого зацепления. Наибольшее распространение получили передачи с эвольвентным профилем зуба.

Для передачи движения между параллельными валами используют цилиндрические зубчатые колеса с прямыми, косыми и шевронными зубьями (рис.4.1 а, б, в)

Рис.4.1

 

Для пересекающихся валов используют конические зубчатые колеса спрямыми, круговыми (рис.4.1, г, д. ) и косыми (рис.4.1, е) зубьями.

При скрещивающихся валах используют червячную передачу, состоящую из ведущего червяка 1 и ведомого червячного колеса 2 (рис. 4.1, ж).

По сравнению с другими механическими передачами зубчатые обладают следующими преимуществами:

- относительно малыми габаритами и высокими (до 0,985) КПД;

- сравнительно большой долговечностью и надежностью в работе;

- постоянством передаточного отношения;

- возможностью применения для широкого диапазона крутящих моментов, угловых скоростей и передаточных чисел.