Механические передачи

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЛЕКЦИЯ 8 МЕХАНИЧЕСКИЕ ПЕРЕДАЧИ

План

1. Назначение, область применения и основные типы механических передач

2. Особенности работы механических приводов сельхозмашин

3. Характеристики механических передач

4. Кинематический расчет привода

1. Назначение, область применения и основные типы механических передач

двигатель механический передача привод

Необходимость введения передачи как промежуточного звена между двигателем и исполнительными органами машины связана с решением различных задач. Например, в автомашинах и других транспортных машинах требуется изменить значение скорости и направления движения, а на подъемах и при трогании с места в несколько раз увеличивать крутящийся момент на ведущих колесах. Сам автомобильный двигатель не может выполнить эти требования, так как он работает устойчиво только в узком диапазоне изменения крутящего момента и угловой скорости. При выходе за пределы этого диапазона, двигатель останавливается (глохнет). Подобно автомобильному, плохо регулируются многие другие двигатели, в том числе и большинство электродвигателей (Рис.49).

Согласование режима работы двигателя с режимом работы исполнительных органов машины осуществляют с помощью передач. В некоторых случаях регулирование двигателя возможно, но не желательно по экономическим показателям, так как двигатели имеют низкий К.П.Д. за пределами нормального режима. Масса и стоимость двигателя при одинаковой мощности понижается с увеличением его быстроходности. Оказывается, экономически целесообразным применение быстроходных двигателей с передачей, понижающей угловую скорость, вместо тихоходных двигателей без передачи. Роль понижающей передачи в современном машиностроении значительно возросла в связи с широким распространением быстроходных двигателей. В некоторых случаях передачи используют как преобразователи вращательного момента движения в поступательное, винтовое и д.р.

В настоящее время уделяют большое внимание совершенствованию и развитию передач: расширяют пределы передаваемой мощности и скорости, снижают габариты и массу, увеличивают долговечность и д.р.

В машиностроении применяют механические, электрические, гидравлические и пневматические передачи. Наиболее распространены механические передачи, которые и изучают в курсе "Детали машин" (Рис.50).

Механические передачи разделяют на две группы:

1. Передачи, основанные на использовании зацепления:

а) с непосредственным контактом (зубчатые, червячные и д.р.);

б) с гибкой связью (цепные).

2. Передачи, основанные на использовании трения:

а) с непосредственным контактом (фрикционные);

б) с гибкой связью (ременные).

В каждой передаче различают два основных вала: входной и выходной, или ведущий и ведомый. Между этими валами в многоступенчатых передачах располагаются промежуточные валы.

2. Особенности работы механических приводов сельхозмашин

Механический привод сельскохозяйственных машин отличается от привода машин других отраслей конструктивными, эксплуатационными и техника - экономическими показателями, обусловленными особенностями и эксплуатации сельскохозяйственной техники, а именно:

1. Сезонность использования в течение года, ограниченная небольшими агротехническими сроками (90...250 час) в году, в зависимости от типа машины. Что приводит к увеличению срока окупаемости;

2. Работа и хранение сельскохозяйственных машин в изменяющихся сложных почвенно-климатических и биологических условиях (при высоких и низких температурах, дожде и снегопаде, в абразивной и растительной среде и т.п.), что влияет на показатели надежности, сохраняемости и ремонтопригодности;

3. Неравномерность нагрузки, возникновение динамических нагрузок, вызванных биологическими возможностями убираемых растений, рельефом местности, размерами полей, их засоренности камнями и т.д.;

4. Минимальные затраты на техническое обслуживание и ремонт в период сезонных работ, обусловленное необходимостью снижения потерь при вынужденных простоях в период сельскохозяйственных работ;

5. Низкая металлоемкость, связанная с ограничениями допустимой массы сельскохозяйственной техники с точки зрения агротехнических требований.

Изложенные выше особенности свидетельствуют о том, что механические приводы сельскохозяйственных машин относятся к системам многократного действия, для эксплуатации которых характерна цикличность. Срок службы машины в зависимости от ее типа колеблется в пределах 5-10 лет. Следовательно, расчетная долговечность привода и его составных частей -должна составлять 450...2500 час. В конструкциях механических приводов необходимо использовать коррозионно-, износе-, и температуростойкие материалы повышенной прочности и надежности, а так же защитные покрытия и надёжные уплотнения. В цепных передачах используют цепи повышенной твердости из легированных сталей со специальным антикоррозийным покрытием, с провариванием цепей в масле, периодическим смазыванием и консервацией на осенне-зимнее хранение.

Для ременных передач клиновые ремни изготовляют из специальных резинотканевых материалов (износостойких и маслостойких). В опорах привода применяют подшипники качения с сезонным или одноразовым смазыванием со специально встроенными металлорезиновыми и многокромчатыми уплотнениями, исключающими проникновение в подшипники частиц абразивного материала, растительности и предотвращающими утечку масла.

Зубчатые редукторы оснащены соответствующими прокладками между корпусными деталями и уплотняющими подшипниковых узлов для ликвидации утечки масла, а крепеж имеет антикоррозийное покрытие.

Учитывая, что каждый час простоя сельскохозяйственной машины может принести невосполнимые потери ввиду изменяющихся погодных условий во время предпосевной обработки, посева, уборки урожая конструкторы приводов стремятся свести до минимума технические обслуживания и ремонт. С этой целью в последнее время применяют:

1) клиноременные передачи взамен цепных, требующих периодического смазывания и ремонта;

2) цепные передачи закрытого типа в масляной ванне вместо обычных открытых цепных передач;

3) зубчатые редукторы вместо открытых зубчатых передач, подверженных интенсивному абразивному изнашиванию и требующие периодического смазывания;

4) подшипники качения закрытого типа с сезонным или одноразовым смазыванием вместо подшипников открытого типа, требующих регулярного смазывания и т.п.

Это обеспечивает безотказную работу техники, уменьшение времени на техническое обслуживание и снижение расхода смазочных материалов.

Ввиду ограничений допустимых масс мобильных сельскохозяйственных машин конструкторы непрерывно изыскивают такие решения приводов, которые позволили бы уменьшить их массу. В связи с этим в нашей стране и за рубежом все чаще применяют алюминий в корпусных деталях редукторов вместо чугуна, звездочки из спеченных материалов и пластмассы, вместо чугунных звездочек; ремни узких сечений и шкивы меньших размеров и массы вместо клиновых ремней нормальных сечений и соответствующих шкивов, пластмассовый защитный кожух карданных валов вместо металлического; алюминиевые и пластмассовые шкивы вместо чугунных и стальных и т.п.

3. Характеристики механических передач

Мощность N на входе и N на выходе Вт; быстроходность, которая выражается частотой вращения n на входе и n на выходе мин, c или угловыми скоростями щ и щ ;щ=.; крутящие моменты на ведущем и ведомом валах Т и Т[Н?м]. Эти характеристики минимально необходимо и достаточно для проведёния пректного расчета любой передачи. Кроме основных различают производные характеристики:

Рис. 49 Схема передачи с последовательно соединёнными звеньями

Рис. 50 Типы передач: 1 - фрикционная цилиндрическая; 2- зубчатая цилиндрическая; 3 - червячная; 4 - ременная; 5- цепная; 6 - резйбовая ходовая

1) коэффициент полезного действия (КПД)

з=, или з=1- , N = N - N, (110)