Вводное занятие (передачи+расчет привода)

1. Прикладная механика, ОКМ Расчет привода

Кафедра ИТНО | МЭИ
Инновационных технологий наукоемких отраслей
Прикладная механика, ОКМ
Расчет привода
Королев В.С.
Старший преподаватель каф. ИТНО

2. Проектирование привода

3. Основные определения

Привод — это устройство, предназначенное для приведения в движение рабочих органов машины.
Привод рабочей машины состоит из следующих основных элементов:
- Двигателя (источника энергии) — преобразует какой-либо вид энергии (электрическую, тепловую и др.) в
механическую работу. В приводах общемашиностроительного назначения обычно применяются асинхронные
электродвигатели.
-Передаточного механизма — устройства, передающего движение от двигателя к рабочим органам машины.
Может включать различные механические передачи (зубчатые, червячные, ременные, цепные), редукторы, муфты
и другие элементы. Основное назначение передач — согласование режима работы двигателя с режимом работы
исполнительных органов машины путём преобразования силовых и кинематических параметров движения.
-Аппаратуры управления — устройств для контроля и регулирования работы привода.
Крутящий момент (вращающий момент) — это физическая величина, характеризующая "силу поворота" или
способность силы вращать тело вокруг оси. Измеряется в ньютон-метрах (Н·м).
Частота вращения — это количество полных оборотов, которые совершает вал (или другое тело) за единицу
времени. Измеряется в оборотах в минуту (мин⁻¹ или об/мин).
При постоянной мощности крутящий момент и частота вращения связаны обратной зависимостью:
Чем выше частота вращения → тем меньше крутящий момент
Чем ниже частота вращения → тем больше крутящий момент
Это и есть основной принцип работы редуктора: он снижает частоту вращения, но увеличивает крутящий момент,
позволяя двигателю с высокой скоростью вращения эффективно работать с механизмами, требующими большой
"тяговой силы".

4. Обзор заданий на курсовой проект

5. Обзор заданий на курсовой проект

6. Обзор заданий на курсовой проект

7. Обзор заданий на курсовой проект

8. Обзор заданий на курсовой проект

9. Обзор заданий на курсовой проект

10. Обзор заданий на курсовой проект

11. Механические передачи Общие сведения

• Передачей называют устройство для передачи механической энергии на
расстояние.
• Механическая передача - это механизм, служащий для передачи движения
от источника (двигателя) к потребителю, как правило, с преобразованием
скоростей, моментов и вида движения.

12.

Классификация механических передач.
По принципу действия
Передачи зацеплением
С непосредственным
контактом
С гибкой связью
Передачи трением

13.

По расположению валов
С параллельными валами
С пересекающимися валами
Вал 1
Вал 1
Вал 2
Вал 2
Цепная
Ременная

14.

По расположению валов
С перекрещивающимися валами
С соосными валами
Вал 1
Вал 1
Вал 2
Вал 2
Планетарная
Волновая

15. Основные определения

При проектировании приводов с
понижающими передачами
(редукторами) часто используют
замену символа i символом u, так как
для редукторов эти величины
численно равны (при условии, что не
требуется учитывать знак
передаточного отношения).

16.

17.

Цилиндрическая передача
Мощность Р кВт
Корпус
Частота вращения n мин-1
Выходной вал
Крутящий момент T Нм
Число зубьев шестерни (заходность червяка) z1
Число зубьев колеса z2
Передаточное отношение u
Шестерня
Входной вал
Колесо
Подшипники

18.

Зубчатая цилиндрическая передача
Преимущества:
высокая нагрузочная способность;
относительно малые габариты;
большая долговечность и надежность в работе;
высокий КПД;
постоянство мгновенного передаточного отношения
(отсутствие скольжения);
возможность применения в широком диапазоне
скоростей, мощностей.
Недостатки:
шум при больших скоростях;
повышенные требования к точности изготовления;
малое передаточное число в одной ступени.

19.

Цилиндрический редуктор
Классификация зубчатых передач: по наклону зубьев:
Прямозубые
С радиусными (арочными) зубом
Косозубые
Шевронные

20.

Зубчатая коническая передача

21.

Червячная передача
Достоинства:
1. Возможность получения большого передаточного числа в одной
ступени; (у одной пары u=8…100, а в некоторых случаях – до u =1000;
одна такая передача может заменить до 3-х…4-х зубчатых передач);
2. Компактность.
3. Плавность и малошумность работы.
4. Самоторможение передачи.
Недостатки:
1. Низкий КПД ( = 0,7…0,92);
2. Необходимость изготовления зубьев колеса из дорогих
антифрикционных материалов.
3. Повышенные требования к точности сборки, необходимость
регулировки.
4. Значительный нагрев при работе.
5. Напряженный тепловой режим, часто требующий применения
охлаждающих устройств.

22.

Червячная передача с цилиндрическим и глобоидным червяком

23.

Число заходов червяка
Однозаходный червяк
Двухзаходный червяк
Четырехзаходный червяк

24. Ременные передачи

Преимущества:
• Возможность передачи движения на значительные расстояния
• Возможность работы с высокими скоростями
• Плавность и малошумность работы
• Предохранение механизмов от резких колебаний нагрузки и ударов
• Защита от перегрузки за счёт проскальзывания ремня по шкиву
• Простота конструкции
• Отсутствие смазочной системы
• Малая стоимость
Недостатки:
• Значительные габариты
• Значительные силы, действующие на валы и опоры
• Непостоянство передаточного отношения
• Невысокая долговечность ремней (500…1500 ч.)
• Требуется защита от попадания масла и влаги
• Необходимость применения натяжных устройств

25.

В зависимости от формы поперечного сечения ремня РП разделяются на
1) Плоскоременные
2) Клиноременные
3) Круглоременные
4) Поликлиновые
5) Зубчатоременные

26.

27. Цепные передачи

Преимущества:
• Возможность применения в значительном диапазоне
межосевых расстояний
• Меньшие, чем у ременных передач, габариты
• Отсутствие проскальзывания
• Высокий КПД (0,96…0,98)
• U = 1,5-5
• Относительно малые силы, действующие на валы
• Возможность лёгкой замены
Недостатки:
• Неизбежность износа шарниров цепи из-за отсутствия
условий для жидкостного трения
• Непостоянство скорости движения цепи, особенно при
малых числах зубьев звёздочек
• Необходимость более точной установки валов, чем для
ременной передачи
• Необходимость смазывания и регулирования

28.

29.

30.

31.

Редуктор цилиндрический двухступенчатый
Редуктор цилиндрический одноступенчатый

32. Типы передач и их характеристики

33. Типы передач и их характеристики

34. Типы передач и их характеристики

35.

Цилиндрическая передача
Мощность Р кВт
Корпус
Частота вращения n мин-1
Выходной вал
Крутящий момент T Нм
Число зубьев шестерни (заходность червяка) z1
Число зубьев колеса z2
Передаточное отношение u
Шестерня
Входной вал
Колесо
Подшипники

36.

При выполнении расчета рекомендуется использовать значения КПД и U из данного слайда

37.

38.

39.

Вал 4
(приводной)
Кинематические и силовые характеристики привода
Вал 2
№ вала
1
2
3
4
Элемент привода
Муфта
Цилиндр.
передача
Цепная
передача
КПД, ηi
0,99
0,98
0,95
Передаточное число, ui
1
6,3
1,65
Вал 1
Вал 3
Цепная
передача
Цилиндр.
передача
Мощность, Pi, кВт
2,14
2,11
2,07
1,96
Частота вращения, ni, мин-1
1395
1395
221,42
134,19
Крутящий момент, Ti, Нм
14,65
14,44
89,2
139,48
Муфта
39