Элементы кинематики и динамики

Виды передачь и механизмов

Краткие сведения о редукторах

Обширный класс машин составляют производственные машины, которые преобразуют механическую работу, получаемую от двигателя, в работу, связанную с выполнением определенных технологических процессов. К ним, в частности, относятся машины по обработке металлов, древесины, почвы и др.

В производственных машинах необходим большой вращающий момент при угловой скорости, меньшей, чем у двигателя. Для передачи движения от двигателя к производственной машине и изменения при этом угловой скорости и вращающего момента служат различные передаточные механизмы.

Зубчатый, или червячный, передаточный механизм, предназначенный для уменьшения угловых скоростей и представляющий систему зубчатых колес в отдельном закрытом корпусе, непрони­цаемом для масла и пыли и одновременно являющемся,масляной ванной для механизма, называется редуктором.

Размещение опор валов редуктора в одном общем жестком корпусе обеспечивает постоянство относительного расположения осей валов, а это позволяет применять широкие колеса с малым модулем. Применение малых модулей, в свою очередь, приводит к увеличению точности и уменьшению шума при работе передачи, к снижению стоимости ее изготовления. Обильная смазка способствует малому износу и повышает к. п. д. редукторной передачи. Наличие корпуса обеспечивает безопасность работы редукторов. Этими достоинствами редукторов объясняется их широкое применение в современном машиностроении и вытеснение ими открытых передач.

В современном машиностроении существует большое разнообразие кинематических схем редукторов, их форм и конструкций. Основы динамики В динамике рассматривается движение материальных точек или тел под действием приложенных сил; устанавливается связь между приложенными силами и вызываемым ими движением. Динамика основывается на ряде вытекающих из опыта аксиом; некоторые из них были рассмотрены в статике.

По виду звеньев передачи редукторы делятся на цилиндрические (оси ведущего и ведомого валов параллельны), конические (оси валов пересекаются), червячные (оси валов перекрещиваются в пространстве). Встречаются и комбинированные редукторы, представляющие сочетание зубчатых (цилиндрических и конических) и червячных передач.

По числу пар передач редукторы делятся на одноступенчатые и многоступенчатые. Сопротивление материалов выполнение курсовой Расчет толстостенных цилиндров. В тонкостенных цилиндрических резервуарах, подвергнутых внутреннему давлению, вполне возможно при вычислениях считать напряжения равномерно распределенными по толщине стенки.

Ниже рассматриваются некоторые из основных схем редукторов.

Одноступенчатый цилиндрический редуктор (рис. 250) обычно применяют при передаточном числе менее 7. Одноступенчатый редуктор наиболее прост и надежен в работе. Применяется для мощностей до 40 000 кВт.

Двухступенчатые цилиндрические редукторы (рис. 251) обычно применяются при передаточных числах менее 40. Первая (быстроходная) ступень редуктора во многих случаях имеет косозубые колеса; тихоходная ступень может быть выполнена с прямозубыми колесами. Не менее часто применяют редукторы, у которых обе ступени имеют колеса одинакового типа (прямозубые, косозубые и шевронные).

Трехступенчатый цилиндрический редуктор (рис. 252) обеспечивает передаточное число менее 150 и выше. Достоинство данной схемы — симметричное расположение зубчатых колес всех ступеней. На рис. 253 показан трехступенчатый цилиндрический редуктор с несимметричным расположением зубчатых колес и наклонным разъемом корпуса.

Коническо-цилиндрический двухступенчатый редуктор (рис. 254) применяют при пересека­ющихся осях ведущего и ведомого валов. Передаточное число такого редуктора обычно не выше 25.

Червячный редуктор применяют при перекрещивающихся в пространстве осях ведущего и ведомого валов и передаточном числе обычно в пределах 10—70.

По относительному расположению червяка и червячного колеса различают схемы с нижним червяком и с верхним червяком (рис. 256).

Червячные редукторы благодаря малым габаритам, бесшумности и плавности работы широко применяются в современном машиностроении. Недостаток их (при цилиндрическом червяке) — сравнительно низкий к. п. д.

Иногда необходимо получить различные угловые скорости выходного вала. Для этого в корпусе размещают несколько пар зубчатых колес с различными передаточными числами и специальный механизм переключения, который может включать по мере надобности ту или иную пару зубчатых колес. Такие передаточные механизмы называют коробками передач.

Отметим, что первые два закона справедливы лишь в инерциальных системах отсчета. 

Третий закон. Две материальные точки действуют друг на друга с силами, равными по величине и направленными вдоль прямой, соединяющей эти точки, в противоположные стороны. 

 

 

 Рис. 3.1. Иллюстрация третьего закона Ньютона

Дифференциальные уравнения движения материальной точки. 

  Проектируя основное уравнение динамики  на оси прямоугольной декартовой системы координат и на оси естественного трехгранника, получаем две системы дифференциальных уравнений, описывающих движение материальной точки под действием приложенных к ней сил:

   (3.2)   (3.3)

где , ,  - проекции  на оси x, y, z, а dV/dt=W и V2 / =Wn - проекции  на оси  ‚ и  (более подробно в лекции 8).

Трение. Виды трения. Законы трения скольжения (при покое); угол трения и конус трения. Понятие о трении качения и верчения. Методы решений задач о равновесии систем твёрдых тел при наличии трения.
Основные понятия сопративления материалов