Передачи гибкой связью

МОСКОВСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОБЛАСТНОЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФАКУЛЬТЕТ ТЕХНОЛОГИИ И ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСТВА

КАФЕДРА ОСНОВ ПРОИЗВОДСТВА И МАШИНОВЕДЕНИЯ 
 
 
 
 

КУРСОВАЯ  РАБОТА 
 
 

     ДИСЦИПЛИНА: Энергетические машины

     ТЕМА: Передачи гибкой связью 
 
 
 
 
 
 

    Выполнил: студент 3 курса

    Иванова О. Н.

    Проверил: доц.Гришин В. Д. 
 
 

    Москва 2010

    СОДЕРЖАНИЕ:

Ведение

§ 1. Ременная передача

§ 2. Цепная передача

Заключение

Список  литературы 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Введение.

     В настоящее время нет такой  отрасли в мировом производстве, в которой бы не использовались машины. С давних пор человек создает  их для облегчения условий физического  и умственного труда, увеличения производительности и высвобождения  себя для творчества.

     Машины  – устройства, «выполняющие механические движения для преобразования энергии, материалов и информации». «В зависимости от основного назначения их подразделяют на три вида - энергетические, рабочие, информационные» .

     Энергетические  машины предназначены для преобразования любого вида энергии в механическую. Их называют машинами-двигателями, и к ним относят, например, электродвигатели, двигатели внутреннего сгорания, турбины, поршневые и паровые машины и др.

     Рабочие машины подразделяют на технологические и транспортные. В технологических машинах преобразование материала состоит в изменении его формы, свойств и состояния. При этом под материалом понимается обрабатываемый предмет, «который может находиться в твёрдом, жидком и газообразном состоянии» . К технологическим машинам относят различные станки (металлообрабатывающие, ткацкие и др.), полиграфические машины, тестомесильные машины, швейные машины и многие другие.  В транспортных машинах под материалом понимается перемещаемый предмет, а его преобразование состоит в изменении его положения в пространстве. К транспортным машинам относят автомобили, самолеты, подъемники, конвейеры и др. 

     «Информационные машины предназначены для преобразования информации. Информационную машину называют счётной, или вычислительной, если информация представлена в форме чисел, например, арифмометры, механические интеграторы, бухгалтерские машины. Если строго исходить из определения понятия «машина», электронная вычислительная машина не является машиной, так как в ней механические движения служат для выполнения лишь вспомогательных операций. Ее название сохранено в порядке исторической преемственности от счётных машин типа арифмометра».

     Любая машина состоит из механизмов –  системы тел, служащих для преобразования движений. Несмотря на принадлежность машины к той или иной группе, конструкция машины в большинстве  случаев остается неизменной:

     Силовая установка → Передаточный механизм → Рабочий орган.

     Основными функциями передаточного механизма  является передача и преобразование движения, изменение и регулирование  скорости, распределение потоков  мощности между различными исполнительными  органами данной машины, пуск, останов  и реверсирование движения.

     Для приведения в движение рабочих машин  им передается механическая энергия  от машин-двигателей. Чаще всего механическая энергия, используемая для приведения в движение машины-орудия, представляет собой энергию вращательного движения вала двигателя, т.к. вращательное движение наиболее распространено в технике в силу своих достоинств. Оно обеспечивает непрерывное и равномерное движение при небольших потерях на трение и позволяет иметь простую и компактную конструкцию передаточного механизма.

     Из  курса физики известно, что  мощность при равномерном вращении пропорциональна  произведению вращающего момента на угловую скорость (частоту вращения). Следовательно, может существовать несколько двигателей одного типа (например, электрических), имеющих одну и ту же мощность, но отличающихся вращающим моментом и угловой скоростью. В большинстве случаев целесообразны быстроходные двигатели, т.е. имеющие большую угловую скорость, поэтому все современные двигатели выполняют быстроходными (при этом уменьшаются их габариты и стоимость). Но диапазон изменения угловых скоростей у них очень узок и вращающий момент на валу небольшой, хотя коэффициент полезного действия выше, чем у тихоходных.

     Быстроходный вал двигателя напрямую соединяют с валом машины редко,  т.к. для выполнения полезной работы машиной-орудием, как правило, требуется более низкая угловая скорость ее вала, по сравнению с валом двигателя. Но в то же время требуются большие вращающие моменты. Поэтому в абсолютном большинстве случаев передача механической энергии от двигателя к рабочему органу машины осуществляется с помощью различных передач.

     Механизмы, «служащие для передачи механической энергии на расстояние, как правило, с преобразованием скоростей и моментов, иногда с преобразованием видов» (например, вращательное и поступательное) и законов движения, называют механическими передачами .

     В современном машиностроении применяют  следующие передачи:

• механические
• пневматические
• гидравлические
• электрические.

     В зависимости от принципа действия все  механические передачи делятся на две «группы:

     - передачи трением – фрикционные  и ременные

     - передачи зацеплением – зубчатые, червячные, цепные».

     В зависимости от способа соединения ведущего и ведомого звеньев бывают:

• передачи непосредственного контакта (фрикционные, зубчатые, червячные)
• передачи гибкой связью (ременные, цепные), эти передачи допускают значительные расстояния между ведущим и ведомым валами.

     Передачи  имеют широкое распространение  в машиностроении. Например, в автомобилях  и различных станках имеется  несколько десятков зубчатых колес, а выпуск зубчатых колес в масштабе страны измеряется сотнями миллионов  штук в год.

     Основные  причины применения передач в  машинах следующие:

     - требуемые скорости движения  рабочих органов машины, как правило,  не совпадают с оптимальными  скоростями двигателя, и требуют  более низких значений, а тихоходные  двигатели для больших моментов  очень громоздки и дороги

     - для большинства технологических  и транспортных машин необходима  возможность регулирования скорости  и периодическая работа с большими  моментами (при малых скоростях), а регулирование скорости двигателя  не всегда возможно и экономично

     - двигатели обычно выполняют для  равномерного вращательного движения, а в машинах часто оказывается  необходимым поступательное движение  с заданным законом изменения  скорости

     - двигатели не всегда могут  быть непосредственно связаны  с исполнительными механизмами  из-за требования к габаритам  машины, условий техники безопасности, удобства обслуживания, а иногда  должны приводить в движение  сразу несколько механизмов.

     Таким образом, конструкторы с помощью  механических передач решают три  основные задачи – реализация больших  передаточных чисел, регулирование  частоты вращения ведомого вала и  обеспечение заданной компоновки машины.

 

Ременные  передачи

Общие сведения

Ременная передача — передана трением с гибкой связью. Состоит из ведущего и ведомого шкивов и ремня, надетого на шкивы с предварительным натяжением (рис. 1). Возможно применение в одной передаче нескольких ремней и нескольких ведомых шкивов. Нагрузка передается благодаря силам трения, возникающим между шкивами и ремнем.

В зависимости от формы поперечного сечения ремня  передачи бывают: плоским ремнем (рис. 1, а), клиновым ремнем (рис. 1, б), круглым ремнем (рис.1, в), поликлиновым ремнем (рис. 22.1, г). Наибольшее применение в машиностроении имеют клиновые и поликлиновые ремни. Передачу круглым резиновым ремнем (диаметром 3 ... 12 мм) применяют в приводах малой мощности (настольные станки, приборы, бытовые машины и др.).

Разновидностью ременной передачи является передача зубчатым ремнем , передающая нагрузку путем зацепления ремня со шкивами.

Достоинства ременных передач: 1. Простота конструкции, эксплуатации и малая стоимость. 2. Возможность передачи движения на значительные расстояния (до 15 м). 3. Возможность работы с высокими частотами вращения. 4. Плавность и малый шум при работе вследствие эластичности ремня. 5. Смягчение вибраций и толчков вследствие упругости ремня. 6. Предохранение механизмов от перегрузок и ударов за счет возможности проскальзывания ремня (к передачам зубчатым ремнем это свойство не относится). 

Недостатки: 1. Большие габаритные размеры, в особенности при передаче значительных мощностей. 2. Малая долговечность ремня в быстроходных передачах. 3. Большие нагрузки на валы и подшипники от натяжения ремня, необходимость устройств для натяжения ремня. 4. Непостоянное передаточное число вследствие неизбежного упругого скольжения ремня. 5. Чувствительность нагрузочной способности к наличию паров влаги и нефтепродуктов.

Применение. Ременные передачи применяют в большинстве случаев для передачи движения от электродвигателя или двигателя внутреннего сгорания, когда по конструктивным соображениям межосевое расстояние должно быть достаточно большим, а передаточное число и может быть не строго постоянным (приводы станков, конвейеров, дорожных, строительных, сельскохозяйственных машин и др.). Передачи зубчатым ремнем можно применять и в приводах, требующих постоянного значения и.Мощность, передаваемая ременной передачей, обычно до 50 кВт, хотя может достигать 2000 кВт и больше. Скорость ремня v = 5...50 м/с, а в высокоскоростных передачах до 100 м/с и выше.

После зубчатой передачи ременная — наиболее распространенная из всех механических передач.В сочетании с другими типами передач ременную передачу применяют на быстроходных ступенях привода.

Основные  геометрические соотношения  ременных передач

Межосевое расстояние а ременной передачи (рис.2) определяет в основном конструкция привода машины. Рекомендуется: для передач плоским ремнем: a≥1,5(d2 + di)

для передач клиновым и поликлиновым ремнями: а ≥0,55(d2 + di) + h

где d2 и di — диаметры шкивов; h — высота сечения ремня.

2. Расчетная длина  ремня Lp равна сумме длин прямолинейных участков и дут обхвата шкивов: Lp = 2а + 0,5π(d2 + di) + 0,25/а

По найденному значению из стандартного ряда принимают ближайшую  большую расчетную длину ремня  Lp. При соединении концов длину ремня увеличивают на 30...200 мм.

3. Межосевое расстояние  при окончательно установленной  длине ремня Lp:

а = {2Lр - π(d2 + di) +

4. Угол обхвата ремнем малого шкива: α1 = 180° - 2γ.Из треугольника О₁В0₂ (рис.2) sin γ= В0₂/О₁0₂ = (d2 - di)/(2а).

Практически γ не превышает π/6, поэтому приближенно принимают sin γ- γ рад, тогда   γ = (d2 - di)/(2а) рад   или  γ° = 180°( d2 - di)/(π2а). Следовательно, α1 = 180-57

Для передачи плоским  ремнем рекомендуют α₁ > 150°, клиновым или поликлиновым α₁ > 110°.

Передаточное  число. Окружные скорости шкивов передачи определяют по формулам: ν₁ = πd₁ n₁/60 000; ν₂ = πd₂n₂/60 000,