Передаточное отношение цепных передач обычно не превышает

Передаточное отношение – цепная передача

Передаточное отношение цепной передачи обычно не свыше 5, реже до 8 и лишь для очень тихоходных передач встречаются более высокие значения. [1]

Передаточное отношение цепной передачи определяют по формуле u 2 / n12i / Z2, где п и Пг, г и zi – соответственно частота вращения и число зубьев ведущей и ведомой звездочек. [3]

Передаточное отношение цепной передачи обычно не превышает 5, реже до 8, и лишь для очень тихоходных передач встречаются более высокие значения. [4]

Передаточное отношение цепной передачи обычно не свыше 5, реже до 8 и лишь для очень тихоходных передач встречаются более Еысокие значения. [5]

Предназначен для получения изменяемого по определенному закону передаточного отношения цепной передачи . [6]

Отсюда, в свою очередь, следует, что передаточное отношение цепной передачи и ( й1 / и2 не является постоянным. [8]

Для прямолинейного движения точки С при 15 / 6 необходимо, чтобы передаточное отношение цепной передачи было равно двум. Это условие следует из рассмотрения относительного движения звеньев. [9]

Так как угловая скорость ведущей звездочки к1 постоянна, а скорость цепи переменна, то угловая скорость ведомой звездочки ю2 02 / 2 cos Р) – переменная величина. Отсюда следует, что передаточное отношение цепной передачи i aJu2 не является постоянным. Неравномерность движения цепи, переменность передаточного отношения передачи и удары звеньев цепи о зубья звездочек при входе в зацепление вызывают в цепных передачах динамические нагрузки, которые тем больше, чем выше скорость движения цепи и чем больше ее шаг. [10]

Основное отличие заключается в измененном передаточном отношении цепной передачи от электродвигателя главного привода к центральному приводному валу / и валу холостого хода коробки передач для достижения соответствующего числа оборотов рабочих шпинделей станка. [11]

Основное отличие заключается только в измененном передаточном отношении цепной передачи от электродвигателя главного привода к центральному приводному валу / и валу холостого хода коробки передач для достижения соответствующего числа оборотов рабочих шпинделей станка. [12]

Техническая характеристика этих агрегатов в основном соответствует условиям исследования скважин через затрубное пространство, однако скорость подъема приборов часто оказывается слишком высокой. В связи с этим приборы поднимают, как правило, при минимальной частоте вращения вала двигателя, что требует повышенного внимания как оператора, так и водителя автомашины. Поэтому в тех агрегатах, которые специально выделяют для исследования через затрубное пространство, необходимо увеличить передаточное отношение цепной передачи от коробки отбора мощности двигателя к ведущему валу лебедки. [13]

1) Передаваемые мощности. Цепные передачи используют для передачи мощностей до 3,5 МВт. В общем машиностроении передаваемые мощности обычно не превышают 100 кВт.

2) Передаточное отношение. Передаточное отношение определяется по формуле

.

Обычно передаточное отношение . В тихоходных передачах, если позволяет место, . Передаточное отношение ограничивается следующими факторами:

– числами зубьев звездочек и .

3) Числа зубьев звездочек. Минимальные числа зубьев звездочек ограничиваются:

С уменьшением числа зубьев звездочек:

– возрастает неравномерность скорости движения цепи;

– возрастает скорость удара цепи о зубья звездочек.

Минимальное число зубьев меньшей звездочки приводных роликовых цепей определяется по следующей зависимости:

.

При высоких частотах вращения , при средних , при низких . В передачах с зубчатыми цепями больше на 20…30 %.

Максимальное число зубьев большей звездочки ограничивается тем, что по мере износа цепи увеличивается вероятность нарушения зацепления. При этом предельно допустимое увеличение шага цепи тем меньше, чем больше число зубьев звездочек. Поэтому при использовании роликовых цепей , при использовании зубчатых цепей .

При большом числе зубьев звездочек цепь изнашивается медленнее, но даже при незначительном износе может произойти нарушение зацепления. При малом числе зубьев звездочек износ цепи происходит быстрее, но, с другой стороны, даже при большом износе нарушения зацепления не происходит. Цепь в данном случае может работать до полной потери своей прочности, т.е. до разрыва. Предпочтительно выбирать нечетное число зубьев звездочек (особенно малой), что в сочетании с четным числом звеньев цепи способствует равномерному износу.

Для передач с роликовой цепью рекомендуемые значения чисел зубьев малой звездочки приведены в табл. 8.1.

Таблица 8.1. Число зубьев малой звездочки

	1, 2	2, 3	3, 4	4, 5	5, 6	> 6
	30 27	27 25	25 23	23 21	21 17	17 15

Бóльшие значения , приведенные в табл. 8.1, принимаются для быстроходных передач (v > 10 м/c). При v > 25 м/c рекомендуется принимать > 35.

4) Шаг цепи. Ориентировочное значение шага однорядной цепи в мм может быть определено по следующее формуле

,

где – для цепей типа ПР; – для цепей типа ПРА; – крутящий момент на ведущей звездочке, Н·м.

Шаг цепи в мм можно также определить по формуле

,

где – коэффициент эксплуатации; – коэффициент пропорциональности; для однорядных цепей (кроме цепей, не входящих в закономерный размерный ряд: ПР-8-460; ПР-12,7-900-1; ПР-12,7-400-2); – площадь проекции опорной поверхности шарнира (см. рис. 8.1); – коэффициент рядности цепи, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по рядам (табл. 8.2); – допускаемое давление в шарнире типовой передачи, определяемое в зависимости от частоты вращения и предполагаемого шага цепи, МПа.

Предварительное значение шага цепи можно также определить по частоте вращения ведущей звездочки:

– набольшей рекомендуемой (при );

– предельной (при , необходимы повышенная точность изготовления звездочек и монтажа передачи, обильное смазывание).

Таблица 8.2. Коэффициент рядности цепи

	1,7	2,5

Шаг цепи принят за основной геометрический параметр цепной передачи. Цепи с большим шагом имеют бóльшую несущую способность, но допускают значительно меньшие частоты вращения, работают с бóльшими динамическими нагрузками и шумом. Следует выбирать цепь с минимально допустимым для данной нагрузки шагом.

5) Скорость цепи и частоты вращения звездочек. Частоты вращения и скорость ограничиваются:

– значением силы удара между зубом звездочки и шарниром цепи;

Скорость движения цепей обычно не превышает 15 м/с. В передачах с цепями и звездочками высокого качества и при эффективных способах смазывания скорость цепи может достигать до 35 м/с.

Средняя скорость цепи определяется по формуле

.

Наибольшая рекомендуемая и предельная частоты вращения ведущей звездочки зависят от шага цепи: чем больше шаг, тем меньше частоты вращения.

6) Межосевое расстояние и длина цепи. Минимальное межосевое расстояние ограничивается минимально допустимым зазором между звездочками:

,

где – диаметры вершин звездочек.

Оптимальное межосевое расстояние из условия долговечности цепи:

,

где 30 – при ; 50 – при .

Длина цепи , выраженная в шагах или числом звеньев:

.

Значение округляют до целого желательно четного числа, чтобы не применять специальных соединительных звеньев.

При выбранном значении уточняется межосевое расстояние:

.

Передача лучше работает при небольшом провисании холостой ветви цепи. Для этого межосевое расстояние уменьшают на значение .

Длина цепи увеличивается по мере износа шарниров, поэтому в конструкции передачи должны быть предусмотрены специальные устройства для регулирования провисания цепи. Обычно это достигается перемещением опоры одного из валов или применением натяжных звездочек.

Силы в цепной передаче

Силовая схема цепной передачи аналогична силовой схеме ременной передачи. По аналогии имеем

; ,

где – масса единицы длины цепи, кг/м 3 .

Для цепной передачи силу предварительного натяжения принято определять как натяжение от силы тяжести свободной ветви цепи:

,

где – коэффициент провисания, зависящий от расположения привода и стрелы провисания ; – длина свободной ветви цепи, приближенно равная межосевому расстоянию; – масса единицы длины цепи, кг/м; – ускорение силы тяжести.

Для рекомендуемых значений приближенно принимают при горизонтальном расположении передачи ; под углом 40˚ к горизонту ; при вертикальном расположении . Значение уменьшается с увеличением стрелы провисания.

Натяжение ведомой ветви принимается равным большему из натяжений или . Для цепной передачи, работающей по принципу зацепления, а не трения, значение составляет несколько процентов от окружного усилия . Для распространенных на практике тихоходных и среднескоростных передач ( м/с) также невелико и натяжение . Поэтому для практических расчетов можно принимать: ; .

Последнее изменение этой страницы: 2016-08-26; Нарушение авторского права страницы

Одной из важнейших кинематических характеристик в теории механизмов и машин является передаточное отношение. Оно позволяет определить, на какую величину возрастает момент приложенной силы, когда происходит передача вращения от одной детали к другой. На практике для решения различных технических задач механизмы создаются с кинематической схемой, имеющей постоянное или переменное передаточное отношение.

Общее определение

Значение передаточного отношения у кинематических схем рассчитывается по стандартному математическому выражению. Результат получается при проведении математической операции деления значения угловой скорости ведущего вала или шестерёнки, на такой же параметр ведомого вала. Вместо этих значений используют отношение их частот вращения.

Современные кинематические схемы реализованы с использованием следующих механических соединений:

• с зубчатым зацеплением (в разных вариациях);
• червячных;
• фрикционных соединений;
• с помощью цепей;
• посредством специальных ремней;
• планетарных соединений.

Передача вращения основана на двух физических принципах: с помощью силы трения, с использованием механизмов зацепления. В зависимости от решаемой задачи механизмы изготавливаются с замедлением и ускорением. Первые называются редукторами, вторые — мультипликаторами. Обе разновидности бывают одноступенчатыми, двухступенчатыми, многоступенчатыми.

Пространственное расположение осей определяет следующие виды механизмов:

• параллельные (в них оба вала расположены параллельно друг относительно друга);
• пересекающиеся (зацепление происходит посредством пересечения);
• перекрещивающиеся механизмы (у них валы вступают в перекрестное зацепление).

Все типы механизмов бывают замедляющие и ускоряющие движение. Наиболее частое применение замедляющих конструкций объясняется более высокой скоростью используемых двигателей и необходимостью увеличить мощность выходного элемента кинематической схемы.

В зависимости от соотношения скоростей возникает вопрос: может ли передаточное отношение быть отрицательным? Этот коэффициент является отношением величин имеющих только положительные значения. Он не может быть отрицательным. В зависимости от отношения числителя к знаменателю результат получиться больше единицы или меньше. В первом случает, он справедлив для редукторов, во втором для мультипликаторов.

Таблица передаточных отношений является сводным документом. В ней приведены значения основных технических характеристик всех типов кинематических соединений.

В сводной таблице можно найти зависимость значения передаточного числа от допустимой мощности, которая передаётся конкретным видом соединения.

Зубчатая передача

Это механическое соединение двух или более вращающихся валов при помощи специальных колёс, на поверхности которых выточены зубья. Такой тип подразделяется по следующим характеристикам:

• форме и типу зубьев;
• относительному расположению валов в корпусе;
• расчётной скорости вращения колёс;
• степени защиты от внешних воздействий.

Важную роль в понимании работы всего механизма играет передаточное отношение зубчатой передачи. Его вычисляют, используя классическое выражение. Оно находится с подстановкой различных параметров. Например, подсчитывая численность изготовленных зубьев на ведущем и ведомом колесе. Формула позволяет получать результаты с высокой степенью точности:

Где i₁₂ — передаточное отношение от звена 1 к звену 2 (звено 1 — ведущее, звено 2 — ведомое; d₁,d₂ — диаметры звеньев; z₁, z₂ — количество зубьев звеньев (если таковые имеются); M1, M2 — крутящие моменты звеньев; ω₁, ω₂ — угловые скорости звеньев; n₁, n₂ — частоты вращения звеньев.

В большей степени он зависит от количества зубьев расположенных на шестерёнке. Существенным достоинством зубчатого соединения является постоянство расчётного и реального передаточного отношения. Она связано с отсутствием эффекта проскальзывания.

Существенное влияние на величину этого показателя оказывает применяемое количество шестерней и число зубчатых колёс.

Для цилиндрической передачи этот параметр кроме приведенных выше параметров зависит от межосевого расстояния. Цилиндрические зубчатые передачи распространены в различных агрегатах легковых и грузовых автомобилей, тракторов, сельскохозяйственной техники. Их активно используют в трансмиссии.

Зубчатая передача обладает самым большим коэффициентом передачи мощности. Она способна отдавать мощность до 4500 кВт с передаточным числом достигающим 6,3.

Распространение получили зубчатые конструкции конического типа. Они обладают ортогональным сочленением. Расчёт конической передачи предполагает учёт таких параметров как: делительные диаметры, углы конусов, количество зубьев.

Для получения поступательного движения применяется реечное соединение. Конструктивно она состоит из шестерёнки, рейки с нанесёнными зубьями. Для реечной передачи учитывают диаметр окружности и количество зубьев на колесе, число зубьев расположенных на рейке.

Планетарная передача

Широко применяется так называемая планетарная кинематическая схема. Она представляет собой механизм, предназначенный для передачи, преобразования вращательного движения. С этой целью используются зубчатые колеса, расположенные на перемещающейся оси. Конструктивными элементами являются: центральные зубчатые колеса, закреплённые на неподвижных осях, боковые зубчатые колеса (расположены на перемещающихся осях). Для обеспечения наилучшего эффекта планетарные механизмы изготовляются на параллельных осях.

Максимальное значение передаточного числа достигает 9 единиц.

Коэффициент полезного действия достаточно высокий. Его значение приближается к 0,98. Наиболее распространёнными являются конструкции, в которых применяются нескольких сателлитов. Их располагают с угловыми шагами равной величины.

Такие конструкции выполняются с постоянным или переменным передаточным отношением. Некоторые из них имеют возможность регулировки этого параметра. Они разработаны обратимыми и необратимыми. В обратимых образцах предусмотрено движение в прямом и обратном направлении. В необратимых конструкциях такое движение невозможно. Изменение передаточного отношения бывает ступенчатым или бесступенчатым. Ярким представителем первого агрегата является механическая коробка передач автомобиля. Второй вариант применяется в вариаторах.

Рассмотренные передаточные отношения передач рассчитываются на этапе проектирования агрегата при выборе кинематической схемы. С их помощью производится выбор типа соединения, определяется эффективность. Оценивается надёжность всего механизма.

Цепная передача

Хорошо известна цепная передача. Она относится к гибким конструкциям. Передаточное отношение цепной передачи рассчитывается расчёту зубчатых систем. Ведущая и ведомая звёздочка рассматриваются как зубчатые колеса. Значение этого параметра достигает 15.

Особенностью такой конструкции считается требование иметь определённое провисание цепи. Настройка этого параметра проводится с помощью специального регулирующего винта.

Достоинства подобного соединения сводятся к следующему:

• низкая критичность к возможным ошибкам при установке валов.
• передача мощности производится с использованием нескольких звездочек;
• длина передачи вращения может быть достаточно большой.

К недостаткам можно отнести быстрый износ соединительных элементов цепи. Это требует периодической смазки. Вторым недостатком считается высокий уровень шума.

Кроме передаточного числа для них рассчитывается величина статистической разрушающей силы. Этот параметр зависит от требуемого коэффициента безопасности. Его задают в интервале от 6 до 10. Он обеспечивает качественную работу всего механизма, высокую надёжность соединения и долговечность.

Червячная передача

Необходимость изменения вращательного движения под углом требует создания специального вида систем. К таким конструкциям относится червячная передача. Основной элемент такой передачи может быть цилиндрической формы, глобоидным, эвольвентным, архимедовым винтом. Это зависит от поверхности, на которой расположена резьба, и профиля резьбы.

В качестве параметров, используемых для расчёта передаточного числа подставляемых в выражение, используют существующее количество заходов червячного механизма. Обычно оно варьируется от одного до четырёх. Таблица передаточных отношений для червячной схемы позволяет рассчитать необходимое количество элементов зацепления. Приведенные в этой таблице данные, помогают правильно выбрать соединения для конкретного механизма.

Основными недостатками передачи являются:

• высокая температура нагрева элементов во время передачи вращения;
• наличие эффекта проскальзывания;
• затормаживание и заедание;
• низкий КПД;
• как следствие невысокую надёжность.

Ременная передача

Данная конструкция является часто встречающейся. Её тип определяется расположением вала и направлением движения ремня. Их классифицируют следующим образом:

• открытого типа;
• перекрестной формы;
• ступенчатой системы;
• угловой.

Для повышения надёжности применяют спаренное соединение. Реализация подобных конструкций производится с помощью ремней различного сечения. Наиболее популярными являются три типа: прямоугольные, в форме трапеции, круглого сечения.

Значение передаточного отношения рассчитывается подстановкой в классическую формулу скоростей вращения ведущего и ведомого валов. Иногда в расчёте используют число оборотов каждого из валов. В качестве альтернативного варианта при расчёте этого параметра используются величины диаметров (радиусов) шкивов.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.