Передачи. Общие сведения
Передачей называется устройство, предназначенное для передачи механической энергии на расстоянии. В зависимости от способа передачи энергии различают передачи механические и передачи с преобразованием энергии (гидравлические, электрические и пневматические). В строительных и дорожных машинах наиболее распространенными являются механические и гидравлические передачи. Передачи не только передают движение, но изменяют скорость, а иногда характер и направление движения.
В каждой передаче тело, которое передает мощность, называется ведущим, а тело, которому передается эта мощность, ведомым.
В зависимости от способа передачи движения от ведущего тела вращения ведомому различают передачи трением с непосредственным контактом тел вращения и зацеплением, а также передачи с гибкой связью (рис. 2.9). Передачи трением с непосредственным контактом тел вращения носят название фрикционных (рис. 2.9, а), а с гибкой связью — ременных (рис. 2.9, б).
Передачи зацеплением при непосредственном контакте могут быть зубчатыми (рис. 2.9, в) или червячными (рис. 2.9, г), а с гибкой связью — цепными (рис. 2.9, д).
Основным параметром любой передачи является передаточное число, под которым понимают отношение угловой скорости ведущего тела передачи к угловой скорости ее ведомого тела или соответствующее отношение чисел оборотов:
. п
=_ (27) со2 п2
При і > 1 ведомый вал передачи вращается медленнее ведущего, а при — і < 1 наоборот^Зыстрее ведущего. В строительных машинах в большинстве применяются в большенстве передачи, у которых і > 1, то есть замедляющие. Это необходимо для уменьшения скорости движения рабочего органа машины при больших угловых скоростях вала двигателя или для увеличения крутящего момента.
Рис. 2.9. Механические передачи: а — фрикционная; б — ременная; в — зубчатая; г — червячная; д — цепная. |
Во многих случаях одной парой тел вращения нельзя обеспечить требуемое передаточное число. Тогда применяют ряд последовательно соединенных передач — так называемую многоступенчатую передачу, в которой ведомый вал первой пары является ведущим для второй и т. д.
Общее передаточное число такой передачи равно произведению передаточных чисел отдельных ступеней: для трехступенчатой передачи его можно записать как:
. … «л. ".
h6m=hhh =———————————————————————— (2.8)
ft), С02 ft)3
Здесь г; — передаточное число ременной передачи; г2, i3 — передаточные числа первой и второй пары зубчатых колес.
В замедляющих передачах крутящий момент на ведомом валу всегда больше, чем на ведущем, так как снижение скорости обеспечивает увеличение силы.
Как известно из теоретической механики, для одного и того же вала крутящий момент М, передаваемая мощность N и угловая скорость связаны зависимостью:
N
— (2.9)
(О
Для первого вала эту зависимость можно записать как М{ — Nx/cov для второго — М2 = N2/а>2 и т. д.
Разделив второе выражение на первое, получим:
М2 г, N2 ®1
Мх~ Щ(02’нш 2“ 1 Nt’co2 (2.10 и 2.11)
Очевидно, отношение Nj N і представляет собой коэффициент полезного действия передачи г], а 0)х/со2 — передаточное число.
Следовательно,
М
Мг =Ml-T]i, a Мх= —- (2.21 и 2.13)
і Г]
Для многоступенчатой передачи это можно записать следующим образом:
Мп =М, 1о6щ %6щ’ (2.14)
где £общ и ^общ представляют собой соответственно передаточное число и коэффициент полезного действия всех ступеней передачи.
Следовательно, в замедляющих передачах на каждом последующем валу крутящий момент будет возрастать, а мощность, вследствие потерь на трение в подшипниках и в самой передаче, уменьшаться.