В силовой (понижающей) передаче

 

                                               (26)

 

Окружная скорость u ведущего или ведомого звена (м/с)

 

u = w×d /2 или u = pdn /60                                                                     (27)       

 

где w - угловая скорость, с^-1; d – диаметр шкива, колеса, звездочки, червяка (мм); n – частота вращения, об/мин (мин^-1).

Окружная сила передачи F (Н)

 

  F_t = P / u = 2T /d,                                                                             (28)

 

где Р – мощность (Вт).

Момент вращения Т (Н×м)

 

T = F_t×d /2 = P /w                      

 

Момент вращения ведущего вала Т является моментом движущихся сил, его направление совпадает с направлением вращения вала. Момент ведомого вала Т₂ – момент силы сопротивления, его направление противоположно направлению вращения вала.

Требуемая мощность электродвигателя

 

Р_ЭД = Р_Т / h_общ,                                                                                                (29)              

 

где h_общ – общий КПД привода, равный произведению частных КПД отдельных передач, составляющих привод:

 

h_общ = h₁₂×h₂₃…h_n.                                                                                               (30)         

 

Если в техническом задании мощность на ведомом валу задана не в явной форме, например, указаны тяговая сила F и скорость u ленты конвейера, то

 

Р_Т = F×u,                                                                                                          (31)           

 

где Р_Т – в Вт; F – в Н; u - в м/с.

При расчете привода часто используют следующие зависимости между различными параметрами:

выражение угловой скорости w (с^-1) через частоту вращения n (мин^-1):

 

w = pn / 30,                                                                                                          (32)                  

 

выражение вращающего момента Т (Н×м) через мощность Р (Вт) и частоту вращения n (мин^-1):

 

                                                                                                   (33)                

связь между моментами на ведущем Т_d и ведомом Т_Т валах передачи через передаточное число и КПД h:

 

.                                                                                                     (34)              

 

Для двухступенчатого редуктора

   

,                                                                                                  (35)          

 

где и - передаточные числа быстроходной и тихоходной ступеней двухступенчатых редукторов.

 

Зубчатые передачи

    Зубчатые передачи предназначены для передачи и преобразования вращательного движения с изменением угловых скоростей и крутящих моментов посредством зубчатого зацепления.

Зубчатые передачи между параллельными валами осуществляются с помощью цилиндрических зубчатых колес, образующие венцов которых параллельны осям валов. Наиболее широкое применение в технике нашли цилиндрические зубчатые колеса с прямыми,косыми и шевронными зубьями (рис. 4.1 а,б,в).

Рис. 4.1

 

    Если оси валов пересекаются, для передачи используются конические зубчатые колеса с прямыми, круговыми (рис. 4.1 г.д. ) и (реже) косыми

  (рис. 4.1 е) зубьями.

    Когда оси валов перекрещиваются, применяются комбинированные зубчато-винтовые передачи, наиболее распространенным видом которых является червячная, состоящая из ведущего червяка 1, представляющего собой силовой винт, и ведомого червячного колеса 2 (рис. 4.1 ж).

    По сравнению с другими механическими передачами зубчатые обладают следующими преимуществами:

- относительно малыми габаритами и высокими (до 0,985) КПД;

- сравнительно большой долговечностью и надежностью в работе;

- постоянством передаточного отношения вследствие практического отсутствия проскальзывания;

- возможностью применения для широкого диапазона крутящих моментов, угловых скоростей и передаточных отношений.

 

    Наибольшее распространение получили зубчатые передачи с эвольвентным профилем зуба.

    Эвольвентные зубчатые колеса могут быть нарезаны инструментом, имеющим прямолинейный профиль зубьев. Такие колеса удобны для контроля. Кроме того, эвольвентное зацепление допускает корригирование (улучшение профиля зубьев), т.е. использование таких участков эвольвенты, которые обеспечивают наилучшую работу передачи и позволяют устранить возможные при нарезании дефекты зубьев (подрез ножки и заострение головки).

 4.3. Прямозубые цилиндрические передачи

 

Часть зубчатого колеса, содержащая все зубья, связанные друг с другом прилегающей к ним поверхностью тела зубчатого колеса, называется зубчатым венцом.