Иванов М.Н. - Детали машин (1065703), страница 22
Текст из файла (страница 22)
8.1, а). Необходимость ' введения передачи как промежуточного зве- а) 4 на между двигателем — Ъ дх. и исполнительными !' '! Иеполнапиль-р, органами машины»еаза»ель ный»рга» О машины — в связана с решением Ь различных задач. Например, в автомобилях и других транспортных машинах требуется изменять величину скорости и направление движения, а на подъемах и при трогании с места в несколько раз увеличивать вращающий момент на ведущих колесах.
Сам автомобильный двигатель не может выполнить эти требования, так как он работает устойчиво только в узком диапазоне изменения вращающего момента и угловой скорости. При выходе за пределы этого диапазона двигатель останавливается (глохнет).
Подобно автомобильному, слабо регулируются многие другие двигатели, в том числе и большинство электродвигателей. Согласование режима работы двигателя с режимом работы исполнительных органов машины осуществляют с помощью передач. В некоторых случаях регулирование двигателя возможно, но нежелательно по экономическим причинам, так как двигатели имеют низкий к.п.д.
за пределами нормального режима работы. Масса и стоимость двигателя при одинаковой мощности понижаются с увеличением его быстроходности; оказывается экономически целесообразным применение быстроходных двигателей с передачей, понижающей угловую скорость, вместо тихоходных двигателей без передачи. Роль понижающей передачи в современном машиностроении значительно возросла в связи с широким распространением быстроходных двигателей.
В некоторых случаях передачи используют как преобразователи вращательного движения в поступательное, винтовое и др, Ьйр:ИшгзатК-бт.пагод.ги зозбт®и1.Ьу ~сд:464840172 Краткое перечисление основных функций передач позволяет отметить их большое значение для машиностроения. В связи с этим совершенствованию и развитию передач уделяют много внимания: расширяют пределы передаваемой мощности и скорости, снижают габариты и массу, увеличивают долговечность и пр, В машиностроении применяют механические, электрические, гидравлические и пневматические передачи. Наиболее распространены механические передачи. Их применяют не только как самостоятельные, но и в сочетании с другими видами передач.
В курсе «Детали машин» изучают только механические передачи общего назначения. Все механические передачи разделяют на две основные группы: передачи, основанные на использовании трения (ременные, фрикционные); передачи, основанные на использовании зацепления (зубчатые, червячные, цепные, винтовые). Ниже приведены основные параметры передач, В каждой передаче (рис, 8.1, б) !различают два основных вала: входной и выходной,или ведущий и ведомый.
Между этими валами в многоступенчатых передачах располагаются промежуточные валы. Основные характеристики передач: мощность Р, на входе и Р, на выходе, Вт; быстроходность, которая выражается частотой вращения и, на входе и и на выходе, мин или угловыми скоростями а, и а2, с . Эти характеристики минимально необходимы и достаточны для проведения проектного расчета любой передачи. Кроме основных различают производные характеристики: коэффициент полезного действия (к.п.д.) т)=Р ~Р„~ж~ ~ =1 — Р,~Р„ где Є— мощность, потерянная в передаче; передаточное отношение, определяемое .в направлении потока мощности, 1 = О1/О2 = п1/п2. Производные характеристики часто используют взамен основных.
Например, передачу можно определить с помощью Р1, п1, 1, 11. При !>1, и, >и передача понижающая, или редуктор. При ! < 1, и, < и, передача повышающая, или мультипликатор. Наибольшее распространение имеют понижающие передачи, так как частота вращения исполнительного механизма в большинстве случаев меньше частоты вращения двигателя. Передачи выполняют с постоянным или переменным (регулируемым) передаточным отношением. Как те, так и другие широко распространены. Регулирование передаточ- Ийр:ИшгзаиК-бт.пагод.ги зозбт®и1.Ьу ~сд:464840172 ного отношения может быть ступенчатым или бесступенчатым.
Ступенчатое регулирование выполняют в коробках скоростей с зубчатыми колесами, в ременных передачах со ступенчатыми шкивами и т. п.; бесступенчатое регулирование — с помощью фрикционных или цепных вариаторов. Применение того или иного способа регулирования передаточного отношения зависит от конкретных условий работы машины, которую обслуживает передача. Механические передачи ступенчатого регулирования с зубчатыми колесами обладают высокой работоспособностью и поэтому широко применяются в транспортном машиностроении, станкостроении и т. п. Механические передачи бесстуненчатого регулирования обладают меньшей нагрузочной способностью и имеют меньшее распространение.
Их применяют в основном для малых мощностей (до 10...15 кВт). Конкурентами этих передач являются электрическая и гидравлическая передачи, которые позволяют передавать большие мощности и иметь сравнительно простую систему автоматического регулирования. При расчете передач часто используют следующие зависимости между различными параметрами: выражение мощности Р, Вт, через окружную (тангенциальную) силу Р'„Н, и окружную скорость о, м/с, колеса, шкива, барабана и т. п.: Р=Ер; выражение вращающего момента Т, Н м, через мощность Р, Вт, и угловую скорость а, с Т=Р/а, где а=пи(30; связь между вращающими моментами на ведущем Т, и ведомом Т2 валах через передаточное отношение ~ и КПД н: Т2= Т,гт1. Глава 8 эувч~тые пн яддчи $8.1.
Общие сведения В курсе «Детали машин» изучают методы расчета зубчатых передач на прочность и долговечность. При этом предполагается, что из курса «Теория механизмов» изучающим известны расчеты геометрии зацепления и способы изготовления зубчатых колес. Некоторые сведения по этим вопросам излагаются в курсе «Детали машин» в том объеме, 113 Ьйр:ИшгзаиК-бт.пагоб.ги зозбт®и1.Ьу 1сд:464840172 какой необходим для уяснения основных положений расчета на прочность. Принцип действия н классификация. Принцип действия зубчатой передачи основан на зацеплении пары зубчатых колес (рис.
8.2). Рис. 8.2 По расположению осей валов различают: передачи с параллельными осями, которые выполняют с цилиндрическими колесами внешнего или внутреннего зацепления (рис. 8.2, а, б); передачи с пересекающимися осями — конические колеса (см. рис. 8.29); передачи с пересекающимися осями — цилиндрические винтовые (см. рис. 8.56), конические гипоидные (см. рис.
8.57), червячные (см. рис. 9.1). Кроме того, применяют передачи между зубчатым колесом и рейкой (рис. 8.2, в). По расположению зубьев на колесах различают передачи: прямозубые (рис. 8.2) и косозубые (см. рис. 8.23). По форме профиля зуба различают эвольвентные и круговые. Наиболее распространен эвольвентный профиль зуба, предложенный Эйлером в 1760 г. Он обладает рядом существенных технологических и эксплуатационных преимуществ. Круговой профиль зуба предложен М. Л. Новиковым в 1954 г. По сравнению с эвольвентным он позволяет повысить нагрузку передач. Оценка н применение. Основные преимущества зубчатых передач: высокая нагрузочная способность и, как следствие, малые габариты (рис.
.Ф ф 8.3, где а — зубчатая, ФУОВ Ф б — ременная, в клиноременная, г — цепная передачи с одинаковы~1~ ми параметрами); больиая долговечность и надежность работы (наг Ф в а пример, для редукторов Рис. 8.3 общего применения 114 Ьйр:ПКигзатК-бт.пагод.ги зозбт®и1.Ьу ~сд:464840172 установлен ресурс - 30 000 ч); высокий к.п.д. (до 0,97...0,98 в одной ступени); постоянство передаточного отношения (отсутствие проскальзывания); возможность применения в широком диапазоне скоростей (до 150 м/с), мощностей (до десятков тысяч кВт) и передаточных отношений (до нескольких сотен и даже тысяч).
Среди недостатков зубчатых передач можно отметить повышенные требования к точности изготовления, шум при больших скоростях, высокую жесткость, не позволяющую компенсировать динамические нагрузки*. Отмеченные недостатки не снижают существенного преимущества зубчатых передач перед другими. Вследствие этого зубчатые передачи наиболее широко распространены во всех отраслях машиностроения и приборостроения. Из всех перечисленных выше разновидностей зубчатых передач наибольшее распространение имеют передачи с цилиндрическими колесами, как наиболее и остые в изготовлении и эксплуатации, надежные и малогабар; тные.
Конические, винтовые т червячные передачи применяют лишь в тех случаях, когда это необходимо по условиям компоновки машины, ~ 8.2. Краткие сведения о геометрии и кинематике Все понятия и термины, относящиеся к геометрии и кинематике зубчатых передач, стандартизованы. Стандарты устанавливают термины, определения и обозначения, а также методы расчета геометрических параметров.
Основные параметры. Меньшее из пары зубчатых колес называют шестерней, а большее — колесом. Термин «зубчатое колесо» является общим. Параметрам шестерни приписывают индекс 1, а параметрам колеса — 2 (рис. 8.4). Кроме того, различают индексы, относящиеся: и — к начальной поверхности или окружности; Ь вЂ” к основной поверхности или окружности; а — к поверхности или окружности вершин и головок зубьев; / — к поверхности или окружности впадин и ножек зубьев.
Параметрам, относящимся к дел ительной поверхности или окружности, дополнительного индекса не приписывают. Общие понятия о параметрах пары зубчатых колес и их взаимосвязи проще всего пояснить, рассматривая прямозубые колеса.. При этом особенности косозубых колес рассматривают дополнительно: г, и г,— число зубьев шестерни и колеса; р — делительный окружной шаг зубьев (равный шагу исходной зубчатой рейки); р, =рсови †основн окружной шаг зубьев; а — угол профйля делительный (равный ~ В некоторых конструкниях (например, следящие системы) высокая жесткость является достоинством передачи.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
