Mecanica uneltelor. Vedeți ce "unelte" în alte dicționare. Analiza proiectării uneltelor și determinarea parametrilor lor
Tipuri de unelte
Transmisiile cu transmisie sunt un fel de unelte mecanice care funcționează pe principiul angajamentului. Ele sunt folosite pentru a transfera și a converti mișcarea de rotație între arbori.
Gears o eficiență ridicată (în același grad - 0,97- 0,99 și mai sus), fiabilitate și durată de viață lungă, compactitatea, stabilitatea raportului de transmisie din cauza lipsei de derapaj. Angrenajele sunt utilizate într-o gamă largă de viteze (până la 200 m / s), capacități (până la 300 MW). Dimensiunile uneltelor pot fi de la fracțiuni de la un milimetru la câțiva metri.
Enciclopedia din Columbia, ed. O roată dințată, un cilindru sau conul care transmite mișcarea de la o parte a mașinii la cealaltă; acesta este unul dintre cele mai vechi mijloace de transfer al traficului. Atunci când dinții celor două trepte de viteză sunt cuplați, rotirea unei roți dințate va determina rotirea celuilalt roată. În cele mai multe cazuri, ambele trepte sunt montate pe arbori, astfel încât atunci când un arbore se rotește, celălalt se rotește. La cuplarea a două trepte de diferite diametre, se obține o diferență de viteză și cuplu între cele două arbori; Transmisia mai mică în acest caz se numește pinion.
Dezavantajele sunt relativ ridicate complexitatea de fabricație, nevoia de tăiere dinți cu o precizie ridicată, zgomot și vibrații la viteze mari, rigiditate mare, ceea ce nu permite să compenseze sarcinile dinamice.
Raportul de transmisie al reductoarelor de viteze poate ajunge la 8, în angrenaje deschise - până la 20, în cutii de viteze - până la 4.
Ansamblul spiralat constă dintr-o roată cu dinți drepți montați radial fie de-a lungul circumferinței interioare, fie de-a lungul circumferinței exterioare a roții. Pentru a transfera mișcarea dintre arborii paralele, se folosesc două roți dințate. Rack și pinion constă dintr-un pinion angajarea și se deplasează mișcarea unui tip special de roți dințate cilindrice, numit contorul, constând dintr-o serie de dinți într-o linie dreaptă pe o suprafață plană. Cureaua și roata schimbă mișcarea liniară în mișcare de rotație sau invers.
Transmisia spirală este similară cu cea a unei unelte cilindrice, dar dinții ei sunt răsuciți, nu drepți. Mecanismele spirituale pot fi utilizate pentru a transfera mișcarea între arborii care nu se intersectează și sunt la un unghi unul față de celălalt. Angrenajul conic are dinți drepți sau curbate pe suprafața conică lângă jantă. Pentru a transfera mișcarea de rotație între arborii care nu sunt paralele și care se intersectează sub un unghi, dacă sunt măriți, se utilizează angrenaje conice. Anvelopele hipoidale sunt unelte speciale conice utilizate în diferențialul vehiculului pentru a conecta arborele de antrenare la puntea spate.
Prin aranjamentul dinților se disting uneltele cu angrenaj extern și intern.
Din punct de vedere structural, angrenajele sunt în cea mai mare parte închise într-un corp rigid comun, care asigură o precizie ridicată a asamblării. Doar transmisii cu mișcare lentă (v< 3 м/сек) с колесами значительных размеров, нередко встроенных в конструкцию машин (например, в механизмах поворота подъемных кранов, станков), изготавливаются в открытом исполнении.
O treaptă de viteză cuplată cu un cilindru filetat sau un vierme care seamănă cu un șurub este folosit pentru a transfera mișcarea între arborii perpendiculari și care nu intersectează. Drago, Fundamentele de proiectare a roților dințate. Dicționar de substantive colective și grupuri de termeni.
Proprietatea în general; lucruri personale, cum ar fi hainele, colectiv; echipament necesar pentru o anumită sarcină sau procedură. Comparând eficiența diferitelor tipuri de cutii de viteze cu factori de reducere diferiți, ne vom ajuta să alegem corect cutia de viteze pentru aplicațiile noastre. Rețineți că aceste eficiențe sunt date pentru orientări generale și se referă la catalogul producătorilor pentru valori mai precise.
De cele mai multe ori, uneltele de transmisie sunt utilizate ca reductori cu acțiune lentă, adică pentru a reduce viteza și a mări cuplul, dar și pentru a mări viteza de rotație (multiplicatori).
Pentru a proteja suprafețele de lucru ale dinților de uzură și de uzură abrazivă, precum și pentru a reduce pierderile de frecare și încălzirea asociată, se utilizează un lubrifiant. Transmisiile închise sunt de obicei lubrifiate cu uleiuri minerale lichide, scufundând roțile sau forțând uleiul în dinții angajați. Uneltele deschise sunt unse cu grăsime, aplicate periodic pe dinți.
Tabel comparativ de eficacitate
Transmisia dințată este un aranjament paralel al arborelui, iar aceste roți dințate pot obține o eficiență mult mai mare decât alte tipuri de roți dințate. Eficiența sa variază de la 94% la 98%, cu rapoarte de transmisie mai mici.
Eficiența unei unelte directe de înclinare
Transmisia conică directă este similară unei transmisii cilindrice cu un aranjament perpendicular pe ax. La fel ca uneltele, aceste unelte se pot ocupa, de asemenea, cu rapoarte inferioare de viteză cu o eficiență mai mare. Datorită formei dintelui și a fusului de contact spiralat, cu mai puține zgomote și vibrații comparativ cu roțile dințate drepte și, prin urmare, cu o eficiență mai bună.
la amplasarea dinților, angrenajele diferă de exterior (figura 2.1a-c) și angrenajul intern (figura 2.1d).
Pe profilul dinților roților, uneltele sunt împărțite în: involuntare, în care profilurile dinte sunt delimitate
involuează; pentru transferurile de la profilul cicloid; pentru transferurile de la novikov unelte. Mai departe, în manual se vor descrie numai transferurile de profil involuntare cu angrenaj extern.
Calculul eficienței utilizării uneltelor cu melc
Eficacitatea angrenajului melcat variază considerabil atunci când unghiul de rotație, coeficientul de frecare și raportul de transmisie sunt variabile. Pentru a calcula eficacitatea angrenajelor cu melc, folosiți următoarea ecuație a eficienței transmisiei. Gears. Acestea sunt sisteme mecanice care transmit mișcarea de rotație de la o axă la alta prin contactul succesiv al fălcilor mici numit dinți. Danturile dințate pot fi cilindrice sau elicoidale. Transmisiile sunt formate din două roți dințate, dintre care una mare este numită o coroană și un pinion mai mic.
O treaptă de viteză este o roată dințată cu mai puține dinți (cel mai adesea un mecanism de antrenare). Roata este o roată dințată cu un număr mare de dinți. Termenul "roată de roată" poate fi aplicat atât roții dințate, cât și roții dințate.
Curele cilindrice sunt fals,
elicoidal și șurub.
În momente foarte îndepărtate, cablurile și elementele din lemn erau folosite pentru a rezolva problemele legate de transport, trafic, recuperare și trafic. Nimeni nu știe exact unde și când au fost inventate mecanisme, deși multe dintre ele sunt la fel, spunând că a fost Leonardo da Vinci, după moartea sa în Franța, ne dau desenele valoroase și scheme de mai multe mecanisme pe care le folosim zi de azi.
În literatura antică a Chinei, Greciei, Turciei și Damascului sunt menționate uneltele, dar ele nu conțin multe detalii. Sindicatele au inventat o metodă revoluționară de prelucrare a viermilor fără șuruburi fără sfârșit, cum ar fi cele instalate în cutiile de direcție ale vehiculelor înainte de a fi hidraulice.
Roți drepte(Fig. 2.1a) sunt utilizate, de preferință, la temperaturi joase și medii de viteze circumferențiale, la duritate mare a dinților (când sarcinile dinamice din imprecizii de fabricație sunt mici în comparație cu utilul), angrenaje planetare, angrenajelor deschise precum și mișcarea axială a roților atunci când este necesar ( cutii de viteze).
Chambon, Lyon, a fost creatorul mașinii de prelucrare a dinților cu angrenaje conice prin metoda prelucrării uterine. În același timp, Andre Citroen a inventat unelte dublu elicoidale. Transmisiile trebuie să fie proiectate astfel încât raportul de transmisie să fie constant constant, deoarece altfel ar exista vibrații uriașe care să reducă semnificativ durata de viață a cutiei de viteze. Pentru a îndeplini această condiție, profilul dinților nu poate fi unul, ci trebuie să fie atent proiectat.
Una dintre cele mai importante aplicații de transmitere este transmiterea mișcării de la axa sursei de alimentare, cum ar fi un motor cu ardere internă sau motor electric, la cealaltă axă, situată la o anumită distanță și de lucru performante Astfel, una dintre roți este conectat la sursa de alimentare și este cunoscută sub numele de mecanismul de acționare , iar cealaltă - arborelui, care ar trebui să primească mișcarea arborelui de antrenare și care este numită angrenajul acționat.
WORM TRANSFER
Uneltele cu melc (sau șurub) pot fi considerate transferul unui dinte
Vitezurile cu melc au unele proprietăți speciale care le fac distincția față de alte unelte. În primul rând, ele pot atinge de transport foarte mare produs pe dvizhenie.Potomu de viteze mai vierme are doar un singur dinte este încărcat, raportul de transmisie este pur și simplu numărul de dinți de pe conexiunea de viteze. De exemplu, o pereche de angrenaje cu melc cuplată cu o bandă de 40-
Dacă sistemul este alcătuit din mai mult de o pereche de asteriscuri, se numește tren. Clasificarea principală a uneltelor corespunde localizării axelor de rotație și a tipurilor de dinți ai angrenajelor. În conformitate cu aceste criterii, există următoarele tipuri de mecanisme.
Transferând traficul
Dinți spirali Dinți spirali Dinți spirali Dinți spirali Dinți spirali Dinți spirali Dinți spirali.
Transmisie cu lanț sau pinion
Aplicarea uneltelor.- Dinți drepți cilindrici.
- Cilindrici dinți spirali.
- Spirală dublă.
- Planetații acoperite.
- O transmisie simplă.
- Transferați cu un transfer nebun.
cutia de viteze cilindrică dințată are un raport de 40: 1. În al doilea rând, angrenajele cu melc au o frecare mult mai mare (și o eficiență mai mică) decât alte tipuri de angrenaje. Acest lucru se datorează faptului că profilul dinte al angrenajelor melcate se aliniază constant peste dinții uneltelor asociate. Această frecare devine mai mare, cu atât sarcina de transfer este mai mare. În cele din urmă, angrenajul melcat nu poate funcționa cu efectul invers. În animația de mai jos, angrenajul melcat de pe axa verde acționează roata albastră a roții dințate pe axa roșie. Dar dacă activați axa roșie ca comandant, uneltele de melc nu vor funcționa. Acest transfer de proprietate poate fi folosit pentru a opri lucrurile -Lock într-un anumit loc, fără rulare înapoi, de exemplu, ușa de garaj.
Mecanismele mecanice sunt mecanisme proiectate pentru a reduce viteza motorului prin creșterea cuplului fără pierderi semnificative de putere. De regulă, acestea reprezintă un set de transmisiuni conectate în serie. Reducerea vitezei se datorează faptului că turația optimă a motorului este mai mare decât viteza necesară a mașinilor de lucru.
Acest lucru evită utilizarea unei cuple între ele, care este necesară pentru cutiile de viteze convenționale. Ca o componentă a motoarelor electrice orientate sunt utilizate pe scară largă în toate domeniile industriei: mașini de ansamblu și grele, industria de ridicare mașini, chimice și produse alimentare, agricultură, construcții navale, fabrici de ciment, depozite, materiale de construcții, etc.
TRANSMISII LINEARE
Aceasta înseamnă că pentru transformarea mișcării de rotație a axei de rotație, sau pinionul în mișcare liniară a raftului. Angrenajul se rotește și împinge tijă înainte, pe măsură ce se deplasează dinții dințate. Reglabil, de exemplu, cu mai puține dinți pe pinionul de antrenare și mai mare pe raft. Mișcarea în lamele va fi proporțională cu numărul de dinți de pe unelte
Avantajele reductoarelor de motor reduc dimensiunile generale, eficiența ridicată, instalarea simplificată în diferite condiții de spațiu, simplitatea întreținerii. Pentru valori mici ale raportului de transmisie al transmisiei mișcării sau a cuplului direct prin elementele dințate de acționare la arborele antrenat, adică schimbarea vitezei are loc într-o singură etapă. Fiecare tip de schimbare a treptelor de viteză într-o singură treaptă este utilizat până la valoarea maximă specificată pentru raportul de transmisie indicat în tabel.
TRANSFER DIFERENȚIAL
Differential - un dispozitiv mecanic care transmite cuplul de la o sursă la doi consumatori independente, astfel încât sursa unghiulară și doi consumatori de viteza de rotație poate fi relativ diferită una față de alta. Acest transfer de impuls este posibil prin utilizarea așa-numitului mecanism planetar. În industria automobilelor, diferența este una din părțile cheie ale transmisiei. Mai întâi, servește la transferul momentului de la cutia de viteze la roțile axei motoare.
De obicei, raport de transmisie de o viteză de unelte nu este suficientă pentru a atinge intervalul dorit de rapoarte de transmisie, și, dacă este necesar, un număr mare de transmitere a recurge la seriale de viteze cu o singură treaptă de același tip sau de tipuri diferite, și în acest caz, o cutie de viteze în mai multe etape. Cutia de viteze cu două și trei trepte sunt cele mai folosite în practică.
Indicatorii relativi sunt utilizați pentru a compara diferitele tipuri de motoare și criteriile de optimizare. Pentru a unifica și reduce gama de piese de locuințe fabricate, arbori și reductoare standardizate parametri de bază, cum ar fi transmiterea număr; distanța dintre ampatament; înălțimea axelor și capetele arborilor de ieșire ai reductoarelor. Acest lucru permite producția în serie într-o carcasă cu etape separate cu rapoarte de transmisie diferite.
De ce necesită un diferențial? În orice rotație, calea axul roții, se deplasează la o scurtă rază (interioară) mai mică decât calea cealaltă roată de pe aceeași axă, care se extinde de-a lungul razei lungi (exterior). Ca urmare, viteza unghiulară
rotația roții interioare trebuie să fie mai mică decât viteza unghiulară de rotație a roții exterioare. În cazul unei punți fără conducere, este foarte simplu să se îndeplinească această condiție, deoarece ambele roți ar putea să nu fie conectate unul cu celălalt și să se rotească independent. Dar dacă podul este cel care conduce, atunci este necesar să transferăm cuplul simultan pe ambele roți (dacă se transferă momentul doar la o roată, atunci capacitatea de a conduce mașina conform conceptelor moderne va fi foarte proastă). Cu cuplarea rigidă a roților punții de rulare
Principala cerință este ca uneltele de viteze să aibă forța și rigiditatea necesare, astfel încât acestea să fie turnate în principal din fontă cenușie sau din aliaje de aluminiu. Pentru ușurința instalării, cutiile de viteze sunt adesea separate. Excepțiile sunt cutiile de viteze coaxiale și câteva cutii de viteze speciale - val, cicloid, etc. axele sunt instalate în principal pe rulmenți.
Clasificarea reductorilor Conform schemei cinematice, reductorii sunt de obicei împărțiți în coaxiale, planetare etc. În funcție de tipul de angrenaje utilizate pentru fabricarea reductorului, cilindrul, conicul, viermele, valul, cicloidul și uneltele combinate sunt diferite.
și transferul momentului pe o singură axă a ambelor roți, mașina nu se poate întoarce în mod normal, deoarece roțile, având o viteză unghiulară egală, ar tind să treacă pe aceeași cale la rândul său. Diferența vă permite să rezolvați această problemă: transmite o răsucire
moment pe axele separate ale ambelor roți (semiaxis) prin mecanismul său planetar, cu orice raport de viteze unghiulare de rotație a semicelor. În consecință, mașina se poate mișca în mod normal și poate fi controlată atât pe calea dreaptă, cât și pe rând.
Anvelopele cilindrice pot fi echipate cu angrenaje cilindrice cu dinți drepți, înclinați sau cu șuruburi; conic - cu angrenaje conice cu dinți drepți și curbate și angrenaje cu melc - reductor de vierme. Cutia de viteze poate fi făcută din diferite tipuri de cutii de viteze conectate în serie - unelte cilindrice, conice sau cu melc. Aceste cutii de viteză sunt cunoscute în domeniu ca fiind combinate.
Printre calitățile și fiabilitatea acționărilor electromecanice depinde și performanța tehnică și economică a mașinilor moderne. Alegerea motorului cu roți depinde în primul rând de scopul, condițiile de funcționare, fiabilitatea și resursele necesare, precum și de valorile și limitările parametrilor de bază definiți mai sus.
Ca rezultat al studiului, elevul ar trebui să știe:
Domeniul de aplicare al uneltelor;
- clasificarea uneltelor.
4.1.1 Rolul și importanța antrenării în ingineria mecanică
Angrenajele sunt cele mai comune tipuri de transmisii mecanice. Ele sunt utilizate pe scară largă în toate ramurile de inginerie, în special în mașini-unelte, automobile, tractoare, mașini agricole, etc., în instrument, industria de ceas, și altele. Ele sunt folosite pentru a transmite puterea de la fracțiuni la zeci de mii de kilowați la viteze de până la 150 m / s și rapoarte de transmisie de până la câteva sute și chiar mii, cu un diametru al roții de la fracțiuni de la un milimetru la 6 metri sau mai mult.
Transmisia se referă la angrenaje prin angrenare cu contactul direct al unei perechi de roți dințate. Cel mai mic dintre roțile dințate este numit pinionul, iar cel mai mare se numește roată. Trenul de transmisie este proiectat în principal pentru transferul mișcării rotative.
4.1.2 Avantajele uneltelor
1) capacitate mare de încărcare;
2) dimensiuni mici;
3) o mai mare fiabilitate și durabilitate (40000 h);
4) constanta raportului de transmisie;
5) eficiență ridicată (până la 0,97 ... 0,98 într-o singură etapă);
6) ușurința de funcționare.
4.1.3 Dezavantaje ale uneltelor
1) cerințe sporite pentru acuratețea fabricației și instalării;
2) zgomot la viteze mari;
3) rigiditate ridicată, care nu permite compensarea sarcinilor dinamice.
4.1.4. Clasificarea uneltelor
1. Prin dispunerea relativă a axelor geometrice ale arborilor, transmisiile sunt distinse:<>br - cu axe paralele - cilindrice (Fig.2.3.1.a-g);
- cu axe conice - conice (figura 2.3.1.e.e);
- cu axe încrucișate - elicoidal cilindric (Fig.2.3.1.zh);
- hipoid conic și vierme (figura 2.3.1.з);
- transmisia cu rack și pinion (figura 2.3.1.i).
.JPG)
Figura 2.3.1 Tipuri de unelte
2. În funcție de poziția relativă a roților dințate:
- cu angrenaj extern (roțile dințate se rotesc în direcții opuse);
- cu angrenaj intern (direcția de rotație a roților coincide).
3. Prin dispunerea dinților de pe suprafața roților, se disting uneltele:
- axe; dinți elicoidali; zigzag; cu un dinte circular.
4. Prin forma profilului dintelui, transmisiile se disting:
- involuntar;
- cu conturul ML Novikov;
- cicloid.
5. La viteza periferică, transmisiile se disting:
- mișcare lentă ();
- viteza medie
