27 Кинематические и силовые параметры
Для увеличения производительности и облегчения физического и умственного труда человека создаются м а ш и н ы — механические устройства, выполняющие движения для преобразования энергии, материалов или информации. Всякая машина состоит из одного или нескольких м е х а н и з м о в — системы тел, служащих для преобразования движений. Работа машин обязательно сопровождается тем или иным движением ее органов и в этом заключается основное отличие манной от с о о р у ж е н и й — мостов, зданий и т. д. Устройства, предназначенные для измерений, производственного контроля, управления машинами, регулирования технологических процессов, учета и других функций, называются п р и б о р а м и. Приборы также состоят из механизмов.
Для приведения в движение рабочих машин им передается механическая энергия от машин-двигателей. В подавляющем большинстве случаев двигатели и исполнительные органы рабочих машин связываются не непосредственно, а с помощью механизмов, называемых п е р е д а ч а м и, которые бывают механические, гидравлические, пневматические и электрические. В дальнейшем мы будем заниматься только механическими передачами.
В технике наиболее распространено вращательное движение, поэтому передачи для преобразования этого движения применяются весьма широко. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СКОРОСТИ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ СОПРОВОЖДАЕТСЯ ИЗМЕНЕНИЕМ ВРАЩАЮЩЕГО МОМЕНТА. Механизм, предназначенный для передачи энергии от двигателя к ее потребителям с увеличением вращающих моментов за счет уменьшения частоты вращения, называется с и л о в о й передачей или трансмиссией.
К л а с с и ф и к а ц и я и основные характеристики передач.
В самом общем виде передачи можно классифицировать
1. По способу передачи движения: передачи трением (фрикционные, ременные); передачи зацеплением (зубчатые, червячные, цепные, винт-гайка);
2. По способу соединения звеньев: передачи с непосредственным контактом (фрикционные, зубчатые, червячные, винт-гайка); передачи гибкой связью (ременные, цепные).
Звено передачи, которое получает движение от машины двигателя, называется в е д у щ и м; звено, которому передается движение, называется в е д о м ы м; кроме того, в передачах бывают промежуточные звенья.
Основные характеристики передачи: передаточное число, передаваемая мощность и КПД.
П е р е д а т о ч н ы м отношением называется отношение угловой скорости ведущего звена к угловой скорости ведомого звена. Передаточное отношение может быть больше, меньше или равно единице.
П е р е д а т о ч н ы м числом передачи называется отношение большей угловой скорости к меньшей. Передаточное число не может ыпп, меньше единицы.
Передачи, у которых угловая скорость ведомого звена меньше утопии скорости ведущего, называются п о н и ж а ю щ и м и или р е д у к т о р а м и; в противном случае передачи называются п о в ы ш а ю щ и м и.
Механические передачи бывают о д н о с т у п е н ч а т ы м и и м н о г о с т у п е н ч а т ы м и. Передаточное отношение ряда последовательно соединенных передач равно произведению их передаточных отношений. Например, для двухступенчатого редуктора
Передачи выполняют либо с п о с т о я н н ы м, либо с п е р е м е н н ы м передаточным отношением, причем изменение передаточного отношения может быть ступенчатым или бесступенчатым. Ступенчатое регулирование передаточного отношения осуществляется, например, коробками скоростей металлорежущих станков, автомобилей, тракторов. Механизм для плавного изменения передаточного отношения называется бесступенчатой передачей или в а р и а т о р о м.
Отношение мощности Р2 на ведомом валу передачи к мощности Р1 на ведущем валу называется механическим к о э ф ф и ц и е н т о м полезного действия (КПД) и обозначается
Предельное состояние передачи, при котором становится возможной потеря ее работоспособности, называется н а г р у з о ч н о й способностью. Понятие запаса нагрузочной способности включает в себя понятие запаса прочности.