1 МЕХАНИЧЕСКИЕ ПЕРЕДАЧИ Часть 1 Составил к.т.н., доцент, Эксперт-аудитор проверке систем качества вузов; Эксперт по премиям Правительства РФ области качества В.В. Шушерин Екатеринбург, 2011 УрФУ им. первого Президента России Б.Н. Ельцина Кафедра «Инновационные технологии»
2 ОБОБЩЕННАЯ МОДЕЛЬ МАШИНЫ м 2 4 1 3 5 6 Машина,, механизм, детали машин и механизмов. Привод.
3 Общие сведения Передача – это механизм для передачи вращательного движения с изменением его характеристик, или для преобразования вращательного движения в поступательное. Виды передач: зубчатая, коническая, червячная, ременная, цепная, передача винт – гайка. и др.
4 Цилиндрическая зубчатая передача Предназначена для передачи вращательного движения между параллельными валами. Меньшее по размеру зубчатое колесо –шестерня, как правило, является ведущей и имеет большую частоту вращения n 1. Большее – колесо, является ведомым, вращается медленнее - n 2. Передаточное отношение i = n 1 / n 2 Например, n 1 = 1000 1/ мин; n 2 = 200 1/ мин; i = 5.
5 Обозначение на кинематических схемах цилиндрической зубчатой передачи Z 1 Z 2 Оси колес –параллельны Передаточное число: U = Z 2 / Z Рекомендуемый диапазон u : U = 2…12,5. При больших значениях – применять двух или трехступенчатые передачи ЗАДАЧА: Начертить кинематическую схему привода к барабану конвейера с одноступенчатой зубчатой пердачей.
6 Эвольвентное зацепление n 1 О 1 О 2 N N N-N - линия зацепления
7 Зацепление в движении
8 Геометрия зубчатого колеса (без смещения – темный контур) Диаметр поверхности выступов da Делительный диаметр d Диаметр поверхности впадин df Модуль m 1-й ряд модулей, мм: 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5
9 Геометрические параметры зубчатой передачи Делительный диаметр d = mz ; Высота головки зуба h a = m ; Высота ножки зуба h f = 1,25 m ; Диаметр поверхности выступов d a = d + 2m = d + 2 h a ; Диаметр поверхности впадин d f =d – 2,5 m ; Радиальный зазор C = 0,25m ; Межосевое расстояние передачи a W = m(Z 1 + Z 2 )/ 2;
10 Что это за механизм?
11 ЗАДАЧИ 1. Начертить кинематическую схему привода, состоящего из электродвигателя, муфты и зубчатой передачи. 2. Частота вращения вала эл.двигателя n=1500 мин - Частота выходного вала конвейера n к = 100 мин -1.. Предложите схему привода. Порядок расчета: 1.Ощее передаточное отношение. 2. Выбрать состав передач и их характеристики.
12 К.П.Д. передач и расчет мощностей на валах 1 К.п.д передач: Зубчатая η зуб = 0,98; Коническая η =0,95; Червячных – при передаточном числе свыше 30 η ч = 0,7; свыше 14 до 30 η =0,754; Св. 8 до 14 – η =0,8. Ременная η р = 0,94; Цепная η ц = 0,94; Муфта η м = 0,98; Подшипники (пара) η =0,99 N 1 - мощность на 1-м валу; N э - мощность электродвигателя, она теряется в муфте и в паре подшипников вала. Отсюда N 1 = N э. η м η ; На втором валу: N 2 = N 1. η η зуб;
13 Расчет вращающего момента на валах Т= 9550 N / n, где Т – вращающий момент, Нм; N – мощность, кВт; n – частота вращения вала, мин -1.
14 РЕМЕННАЯ ПЕРЕДАЧА Предназначена для передачи вращающего момента между параллельными валами на значительное расстояние. ЭТО передача трением, отсюда ее достоинства и недостатки.
15 Виды ременных передач а) плоскоременная; б) клиноременная
16 Цепная и ременная передачи 1 2 1 2 3 Назначение передач. Достоинства, недостатки Передаточное число, передаточное отношение Геометрия передач.
17
18
19 ЧЕРВЯЧНАЯ ПЕРЕДАЧА Червяк – ведущее звено. Z 1 – число заходов (винтовых линий) червяка; Z1 =1; 2; (3); 4; Z 2 – число зубьев червячного колеса. Предназначена для передачи вращательного движения между скрещивающимися валами. Обладает самоторможением, обеспечивает большое передаточное число- от 8 до 80.
20 В движении
21 Кинематическая схема червячной передачи Z 1 Z 2 Оси валов – скрещиваются. Передаточное число u = Z2/Z1/ Z 1 =1 ; 2; 4; (реже 3). Стандартный ряд Z2 : 8; 12,5; 16; 24; 40; 63; 80. Передача обладает свойством самоторможения.
22 КОНИЧЕСКИЕ ПЕРЕДАЧИ А) с прямым зубом; б) с круговым зубом. Передача между пересекающимися валами
23 КОНИЧЕСКАЯ ПЕРЕДАЧА Валы конических колес пересекаются Передаточное число u = Z2 / Z1 Диапазон передаточных чисел u = 2…5. Валы конических колес пересекаются Передаточное число u = Z2 / Z1 Диапазон передаточных чисел u = 2…5.
24 КИНЕМАТИЧЕСКАЯ СХЕМА КОНИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ Z 1 Z 2 Валы конических колес пересекаются Передаточное число u = Z 2 / Z 1 Диапазон передаточных чисел u = 2…5.
25 Кинематическая схема червячной передачи Z 1 Z 2 Оси валов – скрещиваются. Передаточное число u = Z2/Z1/ Z 1 =1 ; 2; 4; (реже 3). Стандартный ряд Z2 : 8; 12,5; 16; 24; 40; 63; 80. Передача обладает свойством самоторможения.
26 ПЕРЕДАЧА ВИНТ - ГАЙКА Предназначена для преобразования вращательного движения в поступательное, обеспечивая значительный выигрыш в силе.
27 Таблица – по модулю «Кинематические схемы» 1 Способен : По схеме определить вид передачи, состав привода. Пояснить назначение передачи. Привести названия частей передач, достоинства, недостатки. Пояснить - особенности применения цепной и ременной передач, самоторможение в червячной передаче. По словесному описанию начертить схему привода. 1 -2 2 Знаю : Понятия «передаточное число, передаточное отношение» для всех передач. Геометрические параметры зубчатой передачи – m, d, d a, d f, a w, h a, h f, могу их рассчитать, в том числе – определить для зубчатого колеса в металле. Понимаю, в чем достоинства эвольвентного зацепления, какие параметры необходимо знать для замены зубчатого или червячного колес. 3 -4
28 3. Способен : Выполнять кинематические расчеты передач привода – определять общее передаточное отношение (число) привода, распределить передаточные отношения (числа) между ступенями, выбирать модули, числа зубьев зубчатых колес. Умею рассчитывать частоты вращения любого вала привода, мощности на валах по известной мощности электродвигателя и вращающие моменты. Умею выбирать из возможных схем привода ту, у которой общий к.п.д. больше. 5 - 6 4. Умею по заданным параметрам рабочего органа и другим данным, выбирать электродвигатель и осуществлять кинематический и силовой расчет привода. 7 - 8 5 По учебникам самостоятельно узнал о других передачах, их назначении, достоинствах, недостатках, особенностях применения, и могу об этом рассказать (без расчетов). 9 -10
29
30 РЫЧАЖНЫЕ МЕХАНИЗМЫ Рычажно-зубчатые Кулачковые
31
32 КРИВОШИПНО-ползунный механизм 1 – кривошип; 2 – шатун; 3 - ползун
33 КРИВОШИПНО-КУЛИСНЫЙ МЕХАНИЗМ 1 – кулиса; 2 – ползун; 3 – кривошип. Варианты I и II – с качающейся кулисой; Вариант III – с поступательной кулисой.
34 КУЛАЧКОВЫЙ МЕХАНИЗМ
35
