Проекция силы на ось Уравнения равновесия плоской системы сходящихся сил Способ сравнения деформаций Элементы кинематики Кинематические пары и цепи Понятие о трении Основные понятия сопративления материалов Расчеты на срез и смятие

Теоретическая механика, сопромат Курс лекций и примеры решения задач

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.

Цепной передачей называется механизм, служащий для преобразования вращательного движения между параллельными валами при помощи двух жесткозакрепленных на них зубчатых колес — звездочек и надетой на них бесконечной цепи

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. Классификация подшипников качения

В современном машиностроении существует большое разнообразие кинематических схем редукторов, их форм и конструкций.

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.

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).

Конструктивные формы осей и валов Детали, на которые насажены вращающиеся части (шкивы, зубчатые колеса и т. п.), называются осями или валами. Оси и валы различаются между собой по условиям работы. Оси, несущие на себе вращающиеся части, не передают моментов и подвергаются только изгибу; валы, являясь, как и оси, поддерживающими деталями, помимо того, передают момент и работают не только на изгиб, но и на кручение.

Шпоночные и зубчатые (шлицевые) соединения Шпонкой называют стальной стержень, вводимый между валом и посаженной на него деталью — зубчатым колесом, шкивом, муфтой — для взаимного соединения и передачи вращающего момента от вала к детали или от детали к валу.

Призматические шпонки не имеют уклона

Подшипники скольжения Для поддержания осей и валов с насаженными на них деталями и восприятия действующих на них усилий служат специальные опоры: подшипники, нагружаемые радиальными силами, и подпятники, нагружаемые осевыми силами. По характеру трения рабочих элементов опоры разделяют на опоры скольжения и опоры качения (шариковые и роликовые подшипники).

Подшипники качения — стандартные изделия, которые изготовляются в массовом количестве на специализированных заводах


Понятие о деформации и упругом теле