Детали машин - Батурин А.Т.
Скачать (прямая ссылка):
Следовательно, под передачами разумеют механические устройства, имеющие целью передачу энергии от ее источника к потребителю.
Передачи получили широкое применение; необходимость введения их диктуется следующими соображениями:
а) двигатели работают с наивыгоднейшими скоростями, которые могут не совпадать со скоростями, требующимися для работы;
б) для экономичной работы машины большей частью требуется регулирование скорости в зависимости от режима работы машины; такое регулирование большей частью выгоднее осуществлять не регулированием скорости двигателя, а соответствующим устройством передач;
в) двигатель осуществляет обычно вращательное движение с постоянной угловой скоростью, а машина иногда требует движения поступательно-возвратного, винтового и пр.
С давних пор передача энергии от двигателя к станкам осуществлялась по схеме двигатель —> трансмиссионный вал —> механический привод —v станок.
Такая схема давала в прошлом удовлетворительные результаты при сравнительно небольших мощностях, потребляемых станками, и сравнительно небольших размерах отдельных цехов.
Бурный рост советской промышленности вызвал употребление станков большой мощности, работающих при больших скоростях; это заставило отказаться от применения указанной выше схемы и перейти на новую, более экономичную схему: двигатель —> генера-
ОБЩИЕ СООБРАЖЕНИЯ
22:ї
тор электрической энергии —> распределительный щит —> электродвигатель —> станок, т. е. церейти от группового привода к индивидуальному приводу, получившему в настоящее время преимущественное распространение.
В настоящем разделе курса будут рассмотрены лишь механические передачи, т. е. передачи, представляющие механические устройства, соединяющие двигатель с рабочим валом машины. В развитие этой части курса деталей машин большой вклад внесли советские ученые, разработавшие новые, прогрессивные методы расчета ряда элементов передач.
Современные методы расчета передач построены на основе анализа причин выхода из строя отдельных деталей и их рабочих частей и уточнения влияния динамической нагрузки на работу отдельных частей машин.
Переходя к общим соображениям о передаче механической энергии, заметим, что вал, передающий энергию, называется в е-д у щ и м, а воспринимающий — ведомы м.
Передача мощности от ведущего вала к ведомому всегда сопровождается потерей мощности вследствие наличия вредных сопротивлений (трение в движущихся частях, деформации рабочих тел и пр.)> поэтому если через TVi обозначить мощность на ведущем валу, а через N2 — мощность на ведомом валу, то Ni > N2, причем
где т] — механический к. п. д., который в передачах колеблется в широких пределах (примерно от 0,25 до 0,98).
В большинстве случаев угловые скорости ведущего и ведомого валов не равны между собой.
Пусть пі и сої — угловая скорость ведущего вала, выраженная в об/мип или рад/сек, а п2 и со з — соответственно угловая скорость ведомого вала; отношение і угловой скорости сої (щ) ведущего вала к угловой скорости CO2 (?) ведомого называется передаточным число м:
Отношение угловых скоростей двух любых валов независимо от направления силового потока называется передаточным отношением. Таким образом,
Обозначая, наконец, через Mi и M2 вращающие моменты соответственно на ведущем и ведомом валах, будем иметь
«2 CO2
CO2 _ «2_ CD1 H1
M1 = 71 620 ± и M2 = 71 620 -± ,
где Ni и N2 — в л. с.
224
ФРИКЦИОННАЯ ПЕРЕДАЧА
Разделив M2 на Mi, найдем
"ЛІГ ~~ Tv^" = Т| 1'
откуда
Итак, передаточное число
і — = І2і = л/г «г Cu2 AZ1 т]
В механических передачах встречаются следующие случаи расположения геометрических осей валов в пространстве:
а) оси параллельны друг другу;
б) оси пересекаются (чаще всего под углом 90°);
в) оси перекрещиваются.
В зависимости от способа воздействия рабочих тел друг на друга передачи разделяются на передачи трением (фрикционная, ременная) и зацеплением (зубчатая, червячная, цепная).
ПЕРЕДАЧИ ТРЕНИЕМ
ФРИКЦИОННАЯ ПЕРЕДАЧА § 51. ЦИЛИНДРИЧЕСКАЯ ФРИКЦИОННАЯ ПЕРЕДАЧА
Эта передача употребляется при параллельном расположении геометрических осей валов.
Схема ее устройства дана на фиг. 194. На ведущем А и ведомом В валах насажены на шпонках два диска (катка). Подшипники вала А сделаны неподвижными, а вала В позволяют перемещаться валу по направлению линии центров передачи. Катки соприкасаются между собой теоретически по линии (их общей образующей), а практически — по узкой площадке. Если привести во вращение ведущий вал А, то вместе с ним будет вращаться и ведущий диск, ведомый же диск вращаться не будет, ибо для приведения его во вращение надо преодолеть полезное сопротивление на валу В — вращающий момент M2, а также сопротивление трения в подшипниках, т. е. к не-
му должен быть приложен вращающий момент — .
Будем нажимать на подвижные подшипники непрерывно растущей силой Q по направлению линии центров BA; вследствие этого между дисками возникает давление, равное силе Q, а при наличии относительного движения ведущего диска возникает возрастающая непре-
ЦИЛИНДРИЧЕСКАЯ ФРИКЦИОННАЯ ПЕРЕДАЧА 225
