Материл для занятия по технической механике

• 1 слайд

  Механические передачи вращательного движения
  Цель занятия:
  - Изучить общие принципы устройства различных видов передач;
  - Научиться классифицировать механические передачи по назначению и принципу действия.
  

• 2 слайд

  Механическими передачами, или просто передачами называют механизмы, передающие работу двигателя исполнительному органу машины
  с гибкими элементами (ременные, цепные)
  фрикционные
  Типы механических передач:
  зубчатые (цилиндрические, конические)
  винтовые (винтовые, червячные, гипоидные
  

• 3 слайд

  Передачи могут выполнять следующие функции:
  Понижать и повышать угловые скорости, соответственно повышая или понижая вращающие моменты;
  Преобразовывать один вид движения в другой (вращательное в возвратно-поступательное, равномерное и прерывистое и т.д.);
  Регулировать угловые скорости рабочего органа машины;
  Реверсировать движение (прямой и обратный ход);
  Распределять работу двигателя между несколькими исполнительными органами машины.
  

• 4 слайд

  Классификация механических передач
  По принципу передачи движения:
  Передачи трением
  Фрикционные
  Передачи зацеплением
  Зубчатые
  Червячные
  Передачи винт-гайка
  Цеп­ные
  Ременные
  По способу соединения деталей:
  Передачи с непосредственным контактом тел вращения
  Передачи с гибкой связью
  Зубчатые
  Червячные
  Передачи винт-гайка
  Фрикционные
  Ременные
  Цеп­ные
  

• 5 слайд

  В каждой передаче различают два основных вала:
  ведущий (входной) и ведомый (выходной).
  Ведущее звено – звено, которое приносит энергию в передачу (ведущий вал, ведущее колесо).
  Ведомое звено – вал или колесо, воспринимающее усилие от ведущего звена.
  Ступень передачи – два колеса сопряжено работающих между собой с непосредственным сопряжением или с промежуточным звеном.
  В машиностроении принято обозначать угловые и окружные скорости, частоту вращения, диаметры вращающихся деталей ведущих валов индексами нечетных цифр, ведомых — четными.
  Кинематические и силовые соотношения в передачах
  

• 6 слайд

  Основной кинематической характеристикой всех передач является передаточное отношение
  Передаточное отношение – отношение угловых скоростей ведущего и ведомого звена, то есть:
  Кинематические характеристики передач
  Мощность P1 на ведущем и P2 ведомом валах, кВт; 
  Угловая скорость ω1 ведущего и ω2 ведомого валов, рад/с или 
  Частота вращения n1, ведущего и n2 ведомого валов, об/мин (мин-1).
  Эти характеристики минимально необходимы и достаточны для выполнения проектировочного расчёта любой передачи.
  Основные характеристики передач 
  

• 7 слайд

• 8 слайд

  Зубчатые передачи
  

• 9 слайд

  Зубчатые передачи
  Зубчатая передача — это механизм передающее вращательное движения от одного вала к другому с помощью зубьев.
  Зубчатое колесо передачи с меньшим числом зубьев называется шестернёй, второе колесо с большим числом зубьев называется колесом.
  Классификация зубчатых передач
  По виду зацепления:
  С внутренним зацеплением
  С внешним зацеплением
  
  

• 10 слайд

  По взаимному расположению осей колес
  С параллельными осями:
  цилиндрические шевронные
  цилиндрические
  прямозубые
  цилиндрические
  косозубые
  Цилиндрические зубчатые передачи - отличаются надёжностью и имеют высокий ресурс эксплуатации. Обычно применяются при особо сложных режимах работы, для передачи и преобразования больших мощностей.
  

• 11 слайд

  конические косозубые
  конические гипойдные
  конические прямозубые
  Конические зубчатые передачи в отличие от цилиндрических имеют пересекающиеся оси входных и выходных валов. Применяются если необходимо изменить направление кинетической передачи. Конические передачи более сложны в изготовлении и монтаже, чем цилиндрические.
  Со скрещивающимися осями:
  винтовые, гипойдные
  Гипоидная передача вид винтовой зубчатой передачи, со скрещивающимися осями 90°. Данный тип передачи характеризуется повышенной нагрузочной способностью, плавностью хода и бесшумностью работы.
  С пересекающимися осями:
  

• 12 слайд

  По конструктивному оформлению:
  открытые передачи – не имеют защитного корпуса работающие без смазки или периодически смазываемые консистентными смазками.
  закрытые передачи – установленные в закрытом корпусе и обеспеченные постоянной смазкой из масляной ванны.
  По окружной скорости:
  тихоходные
  для средних скоростей
  быстроходные
  реечная передача (служит для преобразования вращательного движения в поступательное)
  одноступенчатые
  По числу ступеней:
  многоступенчатые
  

• 13 слайд

  - сложность передачи движения на значительные расстояния;
  - ограниченность передаточного числа;
  - шум при больших скоростях;
  - высокие требования к точности изготовления;
  - необходимость в смазке;
  - потребность специального оборудования для нарезания зубьев.
  Достоинства зубчатых передач
  - компактность передачи;
  - возможность передавать большие мощности при сравнительно малых скоростях (50000 кВт и более);
  - большие скорости вращения;
  - постоянство передаточного отношения;
  - высокий КПД (η=0,97…0,99);
  - высокая нагрузочная способность;
  - малые нагрузки на валы и их опоры;
  - изготовление из металлических и неметалических передач.
  Недостатки зубчатых передач
  

• 14 слайд

  Червячные передачи
  

• 15 слайд

  Червячные передачи
  Червячная передача — механизм для передачи вращения посредством винта (червяка) и сопряженного с ним червячного колеса оси которых скрещиваются под углом 90о . Ведущим звеном является червяк, ведомым – червячное колесо.
  Классификация червячных передач
  По форме профиля витка:
  архимедов червяк – цилиндрический червяк, с профилем витка архимедовой спиралью. Этот чер­вяк подобен винту с трапецеидальной резьбой;
  эвольвентный червяк – цилиндрический червяк, с профилем витка эвольвенты;
  конволютный червяк – это цилиндрический червяк, с торцовым профилем витка удлиненной или укороченной эвольвентой.
  

• 16 слайд

  По количеству захода витка:
  однозоходный червяк – это червяк, с одним заходом витка;
  многозоходный червяк – это червяк, с двумя или тремя заходами витков.
  По расположению червяка относительно колеса:
  с верхним расположением червяка;
  с нижним расположением червяка;
  с боковым расположением червяка.
  По направлению линии витка червяка:
  с левым направлением червяка;
  с правым направлением червяка.
  с глобоидным червяком
  По форме червяка:
  с цилиндрическим червяком
  

• 17 слайд

  низкий КПД (η=0,7…0,85);
  - высокий износ, заедание;
  использование дорогих антифрикционных материалов;
  высокие требования к точности сборки;
  небольшие передаваемые мощности (до 50…100 кВт);
  сильный нагрев передачи при длительной работе.
  Достоинства червячных передач:
  большие передаточные отношения;
  плавность и бесшумность работы;
  высокая кинематическая точность;
  возможность выполнения самоторможения передачи;
  компактность и сравнительно небольшая масса конструкции передачи.
  Недостатки червячных передач:
  Материалы в червячной передаче должны обладать повышенной износостойкостью и пони­женной склонностью к заеданию. Обычно это разнородные материалы. Для снижения износа применяют специальные антифрикционные пары материалов: червяк — сталь, венец червячного колеса — бронза (реже — латунь, чугун)
  

• 18 слайд

  Ременные передачи
  

• 19 слайд

  Ременные передачи
  Ременная передача — механизм для передачи вращения осуществляемая гибкой связью посредством трения между ремнем и шкивом. Ременная передача  состоит из двух шкивов, закреплённых на валах, и ремня, охватывающего эти шкивы.
  Классификация ременных передач
  По форме поперечного сечения:
  Плоскоременные - с прямоугольными профилем поперечного сечения ремня;
  Клиноременные - с трапециевидным профилем поперечного сечения ремня;
  Круглоременные - с круглым профилем поперечного сечения ремня;
  Поли клиноременные - с плоскими ремнями, имеющим продольные клиновые выступы ребра на внутренней поверхности ремня;
  

• 20 слайд

  По взаимному расположению осей валов
  открытые - вращением шкивов в одном направлении;
  перекрестные - вращением шкивов в противоположных направлениях;
  С параллельными осями:
  полуперекрестные;
  Со скрещивающимися осями:
  угловые;
  

• 21 слайд

  Передачи с зубчатыми ремнями обеспечивают постоянство передаточного отношения и хорошую тяговую способность.
  Достоинства ременных передач:
  возможность передачи движения на значительные расстояния;
  плавность и бесшумность работы;
  защита механизмов от колебаний нагрузки вследствие упругости ремня;
  защита механизмов от перегрузки за счёт возможного проскальзывания ремня;
  простота конструкции и эксплуатации (не требует смазки).
  Недостатки ременных передач:
  повышенные габариты;
  непостоянство передаточного отношения вследствие проскальзывания ремня;
  повышенная нагрузка на валы и их опоры, связанная с большим предварительным натяжением ремня;
  низкая долговечность ремней (1000-5000 часов).
  

• 22 слайд

  Цепные передачи
  

• 23 слайд

  Цепные передачи
  Цепная передача — это передача механической энергии между параллельными валами, осуществляемая с помощью двух звездочек охватывающей их цепи. Состоит из ведущей и ведомой звездочки и цепи.
  По характеру выполняемой работы :
  Грузовые - применяются погрузочно-разгрузочных механизмах для погрузки груза при скоростях 0,25…0,5 м/с.
  Тяговые – применяемые при скоростях 2…4м/с для перевозки груза (транспортеры, элеваторы, эскалаторы).
  Приводные – применяемые при постоянных скоростях для передачи энергии.
  Классификация цепных передач
  

• 24 слайд

  Роликовые цепи – состоят из внешних и внутренних пластин и ролика свободно вращяющегося на втулке;
  Втулочные цепи – отличающиеся от роликовых отсутствием ролика;
  По типу цепей:
  Зубчатые цепи – имеют пластины зубчатого профиля, состоят внутренних и внешних призм, шайбы и шлица.
  

• 25 слайд

  По способу регулирования я цепи:
  с натяжным устройст­вом
  с натяжной звездочкой
  закрыты
  По конструктивному исполнению:
  открытые
  вертикальные
  По расположению звездочек:
  горизонтальные
  наклон­ные
  По количеству рядов:
  однорядные
  многорядные
  По количеству ведомых звездочек:
  нормальные - двухзвенные
  специальные - многозвенные
  

• 26 слайд

  Недостатки цепных передач:
   - износ шарниров цепи;
  - шум и дополнительные динамические нагрузки;
  - необходимость обеспечения смазки.
  Достоинства цепных передач:
  - возможность передачи на большие расстояния;
  меньшая нагрузка на валы и их опоры;
  передача большой мощьноси (до 4000кВт);
  возможность передачи движения одной цепью нескольким
  звездочкам;
  - сравнительно высокий КПД (η=0,95…0,98);
  

• 27 слайд

  Фрикционные передачи
  

• 28 слайд

  Простейшая фрикционная передача состоит из двух колёс – катков, одно из которых закреплено на ведущем валу, а другое – на ведомом.
  Фрикционная передача — механическая передача, служащая для передачи вращательного движения между валами с помощью сил трения, возникающих между катками, цилиндрами или конусами, насаженными на валы и при­жимаемыми один к другому.
  Классификация фрикционных передач
  нерегулируемые;
  регулируемые (фрикционный вариатор);
  По возможности передаточного отношения:
  с пересекающимися валами;
  По расположению валов:
  с параллельными валами;
  

• 29 слайд

  цилиндрические;
  конические;
  сферические;
  плоские.
  с внутренним контактом;
  По форме контактирующих тел:
  По характеру контакта:
  с внешним контактом;
  

• 30 слайд

  Достоинства фрикционных передач:
  - плавность и бесшумность работы;
  - простота конструкции, низкая стоимость;
  - точность передачи движения;
  - возможность изменения скорости ведомого звена без остановки ведущего;
  Недостатки фрикционных передач:
  - передача небольших мощностей (до 20 кВт);
  - низкий КПД (η =0,85…0,9);
  - невозможность получения точных передаточных отношений;
  - большие нагрузки на опоры;
  - повышенный износ;
  - необходимость специальных нажимных устройств.
  

• 31 слайд

  Кинематические схемы механических передач
  

• 32 слайд

  Эрдеди. А.А. «Детали машин», - М.: «Академия», 64-68 стр.
  Мовнин. М.С., Израелит. А.Б., Рубашкин. А.Г. «Основы технической механики», 193-196 стр.
  Домашнее задание
  

• 33 слайд