Файл: Гольдин И.И. Основы технической механики учеб. пособие.pdf

Запись означает, что взято отношение частоты вращения или угловой скорости ведущего звена (вала) к частоте вра­

Обычно для характеристики передачи пользуются от­ ношением частоты вращения (угловой скорости) ведущего вала к частоте вращения (угловой скорости) ведомого вала и называют это отношение передаточным числом, т. е. пере­ даточное число это

§ 103. Преобразование вращающих моментов в передачах

Представим себе, что к ведущему валу передачи подве­ дена от двигателя мощность Nx. По отношению к передаче это мощность, затраченная н'а приведение ее во вращение. Тогда очевидно, что с ведомого вала можно снять мощность N2, которая будет несколько меньше мощности Nlt ибо в передаче неизбежны некоторые потери. Эти потери можно оценить величиной коэффициента полезного действия

Поскольку нам известно, что

N = Мсо; со= — , то

_ N2 _ М2щ _ 2 30 _ Л42По _

1 30

п..

Из полученного соотношения имеем

Если представить себе идеальную передачу без потерь мощности, то в этом случае т] = 1, следовательно,

249

Сопоставив два выражения

_ All COi . М2

Таким образом, в идеальной передаче без потерь изменение частоты вращения или угловой скорости обратно пропор­ ционально изменению вращающих моментов.

Обычно бывает нужно определить момент на ведомом валу передачи, если известны момент на ведущем валу и пе­ редаточное число

М 2 = Мх/х_2.

Если же учитывать потери энергии, оцениваемые коэффи­ циентом полезного действия, то ясно, что величина иско­ мого момента будет меньше, т. е.

М2 = /Их/х_2Т].

Если г'х_2 > 1, то передача называется замедлительной или силовой, так как в этом случае

6. По каким признакам подразделяются механические передачи? Как в соответствии с этими признаками назвать передачу в велосипеде? в сверлильном станке? в механизме переключения скоростей вращения шпинделя в токарном станке?

250

Одной из древнейших видов передач является ременная. Она состоит из двух дисков (их называют шкивами) и охва­

этим шкивом и ремнем вызывает дополнительное натяжение одной из ветвей ремня — ее называют в е д у щ е й . Уси­ лие, передаваемое этой ветвью ведомому шкиву (также

Б)

251

любой передачи является передаточное число — отношение угловых скоростей или частот вращения ведущего и ведо­ мого валов.

Чтобы определить, как подсчитывается величина пере­ даточного числа в ременной передаче, будем считать, что ремень не вытягивается и не проскальзывает на шкивах (такое допущение значительно упростит наши рассуждения и не внесет существенной погрешности в расчеты).

точкой ведущего шкива (возможное небольшое скольже­ ние, как мы условились, в расчет не принимаем), движется с той же скоростью. Значит и любая другая точка ремня (мы условились не считаться с возможным незначительным вытягиванием ремня) движется с такой же скоростью.

самого ведомого шкива имеют ту же скорость. В то же время для второго вращающегося тела — ведомого шкива — эта

Но так как левая часть последнего выражения это и есть h-2> т 0 значит

т. е. передаточное число в ременной передаче подсчи­ тывается как отношение диаметров ведомого и ведущего шкивов.

252

Мы уже отмечали, что работоспособность ременной пере­ дачи зависит от величины углов обхвата; причем, в первую очередь надо обращать внимание на угол обхвата на мень­ шем шкиве, так как там его величина меньше.

Какие факторы влияют на величину угла обхвата? Их два. Увеличение межцентрового расстояния (при прочих равных условиях) увеличивает угол обхвата (рис. 154) и точно так же (при прочих равных условиях), чем меньше различие в диаметрах шкивов, тем угол обхвата больше (рис. 155).

Рис. 154. Влияние межцентрового расстояния на угол обхвата

Как известно, различие в диаметрах шкивов характери­ зует передаточное число, следовательно, большие значения передаточных чисел нежелательны. Практика показала,

что передача наиболее работоспособна при • j - ^ / i _ 2 ^ 3 ,

так как в этом случае угол обхвата аг не становится меньше допустимой величины, равной примерно 120—150°. Соблю­ дение последнего требования не позволяет применять ременные передачи с очень малым межцентровым рассто­ янием, а очень большие межцентровые расстояния также нежелательны из-за громоздкости передачи. Обычно меж­ центровое расстояние равно или меньше 2-(D1 + D2).

Если требуется получить большее передаточное число, применяют передачу с натяжным роликом, устройство которой понятно из рис. 156. В этом случае увеличивается угол обхвата и его величина даже при значительном раз­ личии в диаметрах шкивов не становится меньше допусти­ мой. В таких передачах возможно X «S =sS 10.

253

Есть и еще один конструктивный путь улучшения работо­

Для такой передачи можно подсчитать общее передаточное число г"1_6 и передаточные числа отдельных ступеней 1Х_2,

'5

Рис. 156. Ременная передача с натяжным роликом

г'з_4. к-в- Передаточные числа ступеней, естественно, под-

254