Основные кинематические и силовые соотношения в передаче

Характеристики валов передачи:

- мощность Р, кВт;

- вращающий момент М, Н·м;

-частотой вращения n, мин^-1или угловой скоростью ω, рад/с.

Основные характеристики передач:

к.п.д передачи , (2.1)

общий к.п.д. многоступенчатых передач

,

(2.2)

где n – общее число ступеней передачи;

окружная скорость ведущего и ведомого звена

,

(2.3)

окружная сила передачи

,

(2.4)

вращающий момент

,

(2.5)

передаточное число

,

(2.6)

где d₁ и d₂ – делительные диаметры.

Общее передаточное число многоступенчатых передач

(2.7)

Передаточное число может иметь следующее значение:

U ≥ 1 - в данной передаче понижается скорость вращения выходного вала (такие передачи называют редукторами);

U < 1 – мультипликаторы;

U ≠ const- вариаторы.

Если при помощи механической передачи понижается частота вращения, то она называется редуктором, а если повышается – мультипликатором (сепараторы, центрифуги и др.).

Пример1. Дана схема привода ленточного конвейера, включающая электродвигатель, клиноременную передачу, двухступенчатый цилиндрический зубчатый редуктор с косозубыми колесами, цепную передачу и приводной барабан.

Дано:

Р₁=10кВт;n₁=1450 мин-1;

Uрем =2;Uред₁=5;Uред₂=4;

Uцепн.=3.

Определить угловые скорости, частоты вращения и крутящие моменты на всех валах привода.

I. Вал электродвигателя.

n₁=1450мин^-1.

.

II. Ведущий вал редуктора.

III. Промежуточный вал.

IV. Тихоходный вал редуктора.

V. Вал барабана.

.

где -кпд подшипника скольжения.

Определяем окружную силу на барабане:

.

Пример2. Если в механизме необходимо значительное изменение скорости, применяют многоступенчатые передачи.

Ступенью считают передачу одной парой колес, одним ремнем или одной цепью.

На рис. 1.2 изображены многоступенчатые (двухступенчатые) пере­дачи. Нумерация ступеней и колес начинается от двигателя.

Для многоступенчатой передачи общее передаточное число

где u₁, и₂, и_n — передаточные числа ступеней.

Общий КПД передачи

где η₁, η₂ и т.д. — КПД ступеней.

Например, для привода, изображенного на рис. 1.2, а, общий КПД

где η _р — КПД ременной передачи; η _ц — КПД цилиндрической зубчатой передачи; η _подш — КПД подшипников.

Для передачи, изображенной на рис. 1.3, можно записать

Скорости валов:

Мощности на валах: Р₂ = Р₁η ₁; Р₃ = Р₂η₂. Вращающие моменты на валах:

Т₂ = T₁u₁, Т₃ = Т₂и₂η₂.