Презентация «МЕХАНИЧЕСКИЕ ПЕРЕДАЧИ. РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ»


Чтобы посмотреть презентацию с оформлением и слайдами, скачайте ее файл и откройте в PowerPoint на своем компьютере.
Текстовое содержимое слайдов:

МЕХАНИЧЕСКИЕ ПЕРЕДАЧИ. РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ. Вопросы, изложенные в лекции:1. Общие сведения о передачах. 2. Ременные передачи.Учебная литература:Детали машин и подъемное оборудование. Под рук. Г.И. Мельникова - М.: Воениздат, 1980. стр. 33-56. Н.Г. Куклин и др. Детали машин: Учебник для техникумов / Н.Г. Куклин, Г.С. Куклина, В.К. житков.- 5-е изд., перераб. и допол.- М.: Илекса, 1999. стр. 87-100; 241-264. Соловьев В.И. Детали машин (Курс лекций. II часть). - Новосибирск: НВИ, 1997. стр. 64-87. Общие сведения о передачах Определение:Передача  устройство, предназначенное для передачи энергии из одной точки пространства в другую, расположенную на некотором расстоянии от первой. В зависимости от вида передаваемой энергии передачи: механические, электрические, гидравлические, пневматические и т.п. Механическая передача  устройство (механизм, агрегат), предназначенное для передачи энергии механического движения, как правило, с преобразованием его кинематических и силовых параметров, а иногда и самого вида движения.Наибольшее распространение в технике получили механические передачи вращательного движения, которым в курсе деталей машин уделено основное внимание (далее под термином передача подразумевается, если это не оговорено особо, именно механическая передача вращательного движения). Классификация механических передач 1.По физическим условиям передачи движения: 1.1 трением (фрикционные, ременные, канатные); 1.2 сцеплением одного звена с другим.2. По способу соединения ведущего и ведомого звеньев: 2..1. с непосредственным касанием ведущего и ведомого звеньев (фрикционные, зубчатые, червячные); 2.2 передачи с промежуточным звеном или гибкой связью (ременные, канатные, цепные).3. По взаимному расположению валов в пространстве: 3.1. с параллельными осями валов  зубчатые с цилиндрическими колесами, фрикционные с цилиндрическими роликами, цепные;3.2. с пересекающимися осями валов - зубчатые и фрикционные конические, фрикционные лобовые;3.3. с перекрещивающимися осями - зубчатые - винтовые и , червячные, лобовые фрикционные со смещением ролика.4. По характеру изменения угловой скорости:4.1 понижающие(редуктор)4.2 повышающие (мультипликатор). 5. По характеру изменения передаточного отношения (числа): 5.1передачи с постоянным (неизменным) передаточным отношением; 5.2 передачи с переменным передаточным отношением, изменяемым или по величине, или по направлению или и то и другое вместе.6. По подвижности осей и валов: 6.1 с неподвижными осями валов (коробки скоростей, редукторы), 6.2 передачи с подвижными осями валов (планетарные передачи, вариаторы с поворотными роликами).7. По количеству ступеней преобразования движения: одно-, двух-, трех-, и многоступенчатые.8. По конструктивному оформлению: 8.1закрытые- расположенные в корпусе8.2 открытые- без корпуса. Главные характеристики передач :1.Мощности на ведомом и ведущем валах – N1 ,N22. Скорости вращения 1 2 или 3. Частоты вращения – n1 и n2. 4. Моменты на валах М (вращающие, внешние моменты)Нечётный индекс «1» всегда имеет ведущий вал (звено. колесо и т.д ), чётный индекс «2» -ведомоеи Отношение мощности на ведомом валу N1 к мощности на ведущем N2 называют коэффициентом полезного действия (КПД): Для многоступенчатой передачи, включающей n последовательно соединенных ступеней, общий КПД равен произведению КПД отдельных ступеней:.Следовательно КПД машины, содержащей ряд последовательных передач, всегда будет меньше КПД любой из этих передач.Момент, действующий на каком-либо из валов передачи где N  мощность, подведенная к этому валу, а   скорость его вращения. Используя соотношение , получаем формулу, связывающую момент, мощность и частоту вращения:. .(2.8)Основной кинематической характеристикой любой передачи является - передаточное отношение.Передаточное отношение это отношение угловой скорости ведущего звена к угловой скорости ведомого или можно выразить через частоту вращения, диаметр и число зубьев (для зубчатой,(2.9) Требования предъявляемые к передачам1.Высокие нагрузочные способности при ограниченных габаритах.2.Постоянство передаточного отношения или закона его изменения.3. Обеспечение определённого взаимного расположения осей ведущего и ведомого валов.4. Малые потери при передачи мощности ,т.е. высокий КПД, как следствие ограниченный нагрев и износ.5. Плавная и бесшумная работа.6. Надёжность и долговечность. РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ Определение:Ременная передача – это механизм, предназначенный для передачи вращательного движения посредством гибкой связи – ремня,с жесткими звеньями – шкивами, закрепленными на входном и выходном валах механизма. Ременные передачи. Рис. 2.1. Принципиальная схема ременной передачи. КЛАССИФИКАЦИЯ РЕМЕННЫХ ПЕРЕДАЧ1. ПО РАСПОЛОРЖЕНИЮ РЕМНЯ Открытая Перекрестная Полуперекрестная С натяжным роликом 2. ПО ФОРМЕ СЕЧЕНИЯ РЕМНЯ а б Г Д В Е 3. По числу и виду шкивов, применяемых в передаче: 3.1 с одношкивными валами; 3.2 с двушкивным валом, один из шкивов которого холостой; 4. Взаимному расположению осей: -с параллельными осями-с пересекающимися осями- со скрещивающимися.5. По наличию вспомогательных роликов: -без вспомогательных роликов, -с натяжными роликами; -с направляющими роликами. Достоинства ременных передач: 1. Простота конструкции и низкая стоимость. 2. Возможность передачи движения на достаточно большие расстояния (до 15 м). 3. Возможность работы с большими скоростями вращения шкивов. 4. Плавность и бесшумность работы. 5. Смягчение крутильных вибраций и толчков за счет упругой податливости ремня. 6. Предохранение механизмов от перегрузки за счет буксования ремня при чрезмерных нагрузках.Недостатки ременных передач: 1. Относительно большие габариты. 2. Малая долговечность ремней. 3. Большие поперечные нагрузки, передаваемые на валы и их подшипники. 4. Непостоянство передаточного числа за счет проскальзывания ремня. 5. Высокая чувствительность передачи к попаданию жидкостей (воды, топлива, масла) на поверхности трения. При расчетах клиноременных передач для ведущего и ведомого шкивов используются расчетные диаметры dр1 и dр2. Угол между ветвями охватывающего шкивы ремня - 2, а угол охвата ремнем малого (ведущего) шкива (угол, на котором ремень касается поверхности шкива) 1. Как видно из чертежа (рис. 2.2) половинный угол между ветвями составит,(2.12) Геометрические соотношения в ременной передаче рассмотрим на примере открытой плоскоременной передачи (рис. 2.2). Межосевое расстояние a – это расстояние между геометрическими осями валов, на которых установлены шкивы с диаметрами D1 (он, как правило, является ведущим) и D2 (ведомый шкив). Рис. 2.2. Геометрия открытой ременной передачи. а так как этот угол обычно невелик, то во многих расчетах допустимым является приближение   sin, то есть .(2.13)Используя это допущение, угол охвата ремнем малого шкива можно представить в следующем виде(2.14)в радианной мере, или(2.15)в градусах.Длину ремня при известных названных выше параметрах передачи можно подсчитать по формуле.(2.16)Однако, весьма часто ремни изготавливаются в виде замкнутого кольца известной (стандартной) длины. В этом случае возникает необходимость уточнять межосевое расстояние по заданной длине ремня .(2.17)С целью обеспечения стабильности работы передачи обычно принимают для плоского ремня  , а для клинового – ,где hp – высота поперечного сечения ремня (толщина ремня).В процессе работы передачи ремень обегает ведущий и ведомый шкивы. Долговечность ремня в заданных условиях его работы характеризует отношение Vp / Lp (в системе СИ его размерность– с-1), чем больше величина этого отношения, тем ниже при прочих равных условиях долговечность ремня. Обычно принимаютдля плоских ремней  Vp / Lp = (3…5) с-1,для клиновых Vp / Lp = (20…30) с-1. Силовые соотношения в ременной передаче. В ременной передаче силы нормального давления между поверхностями трения можно создать только за счет предварительного натяжения ремня. При неработающей передаче силы натяжения обеих ветвей будут одинаковыми (обозначим их F0, как на рис 2.3,а). В процессе работы Рис. 2.3. Силы в ременной передаче. передачи за счет трения ведущего шкива о ремень набегающая на этот шкив ветвь ремня получает дополнительное натяжение (сила F1), а, сбегающая с ведущего шкива, ветвь ремня несколько ослабляется (сила F2, рис. 2.3,б).Окружное усилие, передающее рабочую нагрузку Ft = F1-F2, но, как для передачи вращения Ft = 2T2/D (см. (2.8)), а для поступательно движущихся ветвей ремня Ft = P / Vp , где P – мощность передачи, а Vp  средняя скорость движения ремня. Суммарное натяжение ветвей ремня остается неизменным, как в работающей, так и в неработающей передаче, то есть F1+F2=2F0 . Для ремня, охватывающего шкив, по формуле Эйлера F1=F2 e f, где e – основание натурального логарифма (e  2,7183), f – коэффициент трения покоя (коэффициент сцепления) между материалами ремня и шкива,  – угол охвата ремнем шкива. Тогда,,(2.19)где индексы «1» указывают на параметры, относящиеся к ведущему шкиву передачи.Отношение разности сил натяжения в ветвях ремня работающей передачи к сумме этих сил называется коэффициентом тяги (). .(2.21)Оптимальная величина коэффициента тяги:.(2.22)Оптимальная величина коэффициента тяги зависит только лишь от конструктивных параметров передачи и качества фрикционной пары материалов ремня и шкива. Кинематика ременной передачи. Удлинение каждого отдельно взятого элемента ремня меняется в зависимости от того, на какую его ветвь этот элемент в данный момент времени попадает (поскольку F1>F2). Изменение длины этой элементарной части ремня может происходить только в процессе ее движения по шкивам. При этом, проходя по ведущему шкиву (при переходе с ведущей ветви на свободную), эта элементарная часть укорачивается, а при движении по ведомому шкиву (переходя со свободной ветви ремня на его ведущую ветвь) – удлиняется. Изменение длины части ремня, соприкасающейся с поверхностью шкива, возможно только с её частичным проскальзыванием. Следовательно:1) работа ременной передачи без скольжения ремня по рабочей поверхности шкивов невозможна.; 2) скорости движения ведущей и свободной ветвей ремня различны, а следовательно, различны и скорости рабочих поверхностей ведущего и ведомого шкивов.Окружная скорость рабочей поверхности ведущего шкива больше окружной скорости на поверхности ведомого шкива (V1 > V2). Отношение разности между окружными скоростями на рабочей поверхности ведущего и ведомого шкивов к скорости ведущего шкива называют коэффициентом скольжения передачи ().,(2.23) где индекс «1» соответствует ведущему, а индекс «2»  ведомому шкивам.Передаточное число ременной передачи, представленное через ее конструктивные параметры:.(2.24)Тяговая способность и долговечность ремня являются основными критериями работоспособности ременной передачи. Её проектный расчет обычно выполняется по тяговой способности, а расчет долговечности при этом является проверочным. Рис. 2.4. Кривые скольжения и КПД. Поведение ременной передачи характеризует график рис. 2.4. На нем выявляются 3 зоны:1 зона упругого скольжения (0    0;  меняется линейно);2 зона частичного буксования (0max,  быстро нарастает);3 зона полного буксования (max скольжение полное). Напряжения в ремне. В ремне возникают напряжения от действия рабочей нагрузки, от изгиба вокруг шкива, от действия центробежных сил при обегании шкива.напряжения растяжения от рабочей нагрузки;(2.25) напряжения изгиба;(2.26)напряжения от действия центробежных сил;(2.29)где   средняя плотность материала ремня, а Vр – средняя скорость движения ремня, обегающего шкив. На внешней стороне ремня все три вида названных напряжений являются растягивающими и потому суммируются. Таким образом, максимальные растягивающие напряжения в ремне.(2.31) Особенности конструкции, работы и расчета клиноременных и поликлиноременных передач. Клиновые ремни имеют трапециевидное поперечное сечение, а поликлиновые – выполненную в форме клина рабочую часть (рис. 2.5). Угол клина для обоих видов ремней одинаков и составляет 40. На шкивах такой передачи выполняются канавки, соответствующие сечению рабочей части ремня и называемые ручьями. Профили ремней и ручьёв шкивов контактируют только по боковым (рабочим) поверхностям (рис. 2.6). Рис. 2.6. Расположение клинового ремня в ручье шкива. Рис. 2.5. сечения клинового (а, б) и поликлинового (в) ремней. Размеры сечений клиновых ремней стандартизованы (ГОСТ 1284.1-89, ГОСТ 1284.2-89, ГОСТ 1284.3-89). Стандартом предусмотрено 7 ремней нормального сечения (Z, A, B, C, D, E, E0), у которых b0/h1,6, и 4 – узкого сечения (YZ, YA, YB, YC), у которых b0/h1,25. Ремни изготав­ливаются в виде замкнутого кольца, поэтому их длины тоже стандартизованы.Таким образом, ремень со шкивом образуют клиновую кинематическую пару, для которой приведенный коэффициент трения f* выражается зависимостью,(2.36)где f – коэффициент трения между контактирующими поверхностями ремня и шкива, а   угол между боковыми рабочими поверхностями ремня. При  = 40 получаем, что f* = 2,92 f, то есть при одном и том же диаметре ведущего шкива несущая способность клиноременной передачи будет примерно втрое выше в сравнении с плоскоременной. Проектный расчет клиноременных передач выполняется достаточно просто методом подбора, поскольку в стандартах указывается мощность, передаваемая одним ремнем при определенном расчетном диаметре меньшего шкива и известной средней скорости ремня или частоте вращения шкива. Лекция окончена.Спасибо за внимание!Лектор Блинникова О.Н.

Приложенные файлы

  • ppt pered
    Блинникова О.Н.
    Размер файла: 4 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий