Тема 2: Общие сведения о передачах

В результате изучения студент должен знать:

- назначение и классификацию передач;
- основные характеристики передач: мощность, передаточное число, коэффициент полезного действия.

2.1 Назначение передач

Все современные двигатели для уменьшения габаритов и стоимости выполняют быстроходными с весьма узким диапазоном изменения угловых скоростей. Непосредственно быстроходный вал двигателя соединяют с валом машины редко (вентиляторы и т. п.).

В абсолютном большинстве случаев режим работы рабочей машины не совпадает с режимом работы двигателя, поэтому передача механической энергии от двигателя к рабочему органу машины осуществляется с помощью различных передач.

- требуемые скорости рабочих органов машины часто не совпадают со скоростями стандартных двигателей;
- скорости рабочего органа машины часто необходимо регулировать (изменять) в процессе работы;
- большинство рабочих органов машин должны работать при малых скоростях и обеспечивать большие вращающие моменты, а высокооборотные двигатели экономичнее;
- двигатели изготовляют для равномерного вращательного движения, а в машинах иногда требуется прерывистое поступательное движение с изменяющимися скоростями.

2.2 Классификация механических передач

- по принципу передачи движения: передачи трением и передачи зацеплением; внутри каждой группы существуют передачи непосредственным контактом и передачи гибкой связью;
- по взаимному расположению валов: передачи с параллельными валами (цилиндрические, передачи с пересекающимися осями валов (конические), передачи со скрещивающимися валами (червячные, цилиндрические с винтовым зубом, гипоидные);
- по характеру передаточного числа: с постоянным передаточным числом и с бесступенчатым изменением передаточного числа (вариаторы).

2.3 Основные характеристики передач

Особенности каждой передачи и ее применение определяются следующими основными характеристиками, необходимые для выполнения проектного расчета любой передачи:
1) мощность на ведущем P1 и ведомом P2 валах;
2) вращающие моменты Т1 и Т2 на тех же валах: (2.1.1)
3) угловые скорости ведущего и ведомого валов.

Рисунок 2.1.1 Схема двухступенчатой передачи

Дополнительными характеристиками являются:
1) механический к.п.д. передачи:

(2.1.2)
Для многоступенчатой передачи, состоящей из нескольких отдельных последовательно соединенных передач, общий к.п.д.

(2.1.3), где

…,

– к.п.д каждой кинематической пары (зубчатой, червячной, ременной и других передач, подшипников, муфт).
2)Окружная скорость ведущего или ведомого звена, м/с

(2.1.4),где d – диаметр колеса, шкива и др., м.
3) Передаточное отношение определяется в направлении потока мощности

(2.1.5)

Для многоступенчатой передачи общее передаточное отношение

Технико-экономические расчеты тесно связаны с к.п.д. Потеря мощности – показатель непроизводительных затрат энергии – косвенно характеризует износ деталей передачи, так как потерянная в передаче мощность превращается в теплоту и частично идет на разрушение рабочих поверхностей.

Рисунок 2.1.2 Схемы различных видов передач

Тип передачи	Закрытая	Открытая
Зубчатая	0,97	0,95
Зубчатая коническая	0.96	0,95
Цепная	—	0,92
Клиноременная	—	0,95
Червячная	0,75-0,85	—