Основные элементы передаточных устройств
Электрический привод как электромеханическая система, его строение и совершенствование. Стандартизованные литые корпуса редукторов. Компоненты реечной передачи. Назначение передачи "винт-гайка" для преобразования вращательного движения в поступательное.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 20.06.2017 |
| Размер файла | 427,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
13
Размещено на http://www.allbest.ru/
Образовательное учреждение высшего образования
"ЮЖНО-УРАЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ УПРАВЛЕНИЯ И ЭКОНОМИКИ"
РЕФЕРАТ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ: Электрический привод
ТЕМА: Основные элементы передаточных устройств
Выполнил студент
Карамов Р.М.
Челябинск 2017 г.
План
- Введение
- 1. Редуктор
- 2. Зубчато-реечная передача
- 3. Винт-гайка
- 4. Грузоподъемный барабан
- 5. Ременные и цепные передачи
- Библиографический список
Введение
Нельзя представить себе ни одного современного производственного механизма, в любой области техники, который не приводился бы в действие электроприводом. В электроприводе основным элементом, непосредственно преобразующим электрическую энергию в механическую, является электродвигатель, который чаще всего управляется при помощи соответствующих преобразовательных и управляющих устройств с целью формирования статических и динамических характеристик электропривода, отвечающих требованиям производственного механизма.
Электрическим приводом называется электромеханическая система, состоящая из электродвигательного, преобразовательного, передаточного и управляющего устройств, предназначенных для приведения в движение исполнительных органов рабочей машины и управления этим движением.
В настоящее время электропривод - это важная, бурно развивающаяся область науки и техники, занимающая ведущее место в электрификации и автоматизации промышленности и быта, вправление его развития определяется расширением областей применения и повышением требований к электротехническим системам и комплексам.
Совершенствование электроприводов в настоящее время осуществляется в направлении повышения их производительности, надежности, экономичности, точности работы, снижения удельных и массогабаритных показателей отдельных устройств и электромеханических систем в целом. На всех этапах совершенствования электротехники достижение электроприводом требуемых показателей сопровождалось развитием его теоретических основ.
1. Редуктор
Редумктор - механизм, передающий и преобразующий крутящий момент, с одной или более механическими передачами. Основные характеристики редуктора - КПД, передаточное отношение, передаваемая мощность, максимальные угловые скорости валов, количество ведущих и ведомых валов, тип и количество передач и ступеней.
Обычно редуктором называют устройство, преобразующее высокую угловую скорость вращения входного вала в более низкую на выходном валу, повышая при этом вращающий момент, такой редуктор обычно называют демультипликатором, а редуктор, который преобразует низкую угловую скорость в более высокую обычно называют мультипликатором.
Редуктор со ступенчатым изменением передаточного отношения называется коробкой передач, с бесступенчатым - вариатор.
Корпуса редукторов
В серийном производстве широко распространены стандартизованные литые корпуса редукторов. Чаще всего в тяжёлой промышленности и машиностроении применяются корпуса из литейного чугуна, реже из литейных сталей. Когда требуется максимально облегчить конструкцию применяют легкосплавные корпуса. На корпусе редуктора чаще всего имеются места крепления - лапы и/или уши, за которые перемещают и/или крепят редукторы к основанию. На выходе валов располагают уплотнения для предотвращения вытекания масла. На корпусах редукторов зачастую располагают конструкционные элементы, предотвращающие увеличение давления внутри редуктора, возникающее от нагрева редуктора при его работе.
В штучном производстве широко используются сварные корпуса, позволяющие получать индивидуальные конструктивные решения.
2. Зубчато-реечная передача
Реечная передача, главными компонентами которой являются рейка и шестерня, является одной из разновидностей, широко используемых в технике цилиндрических зубчатых передач. Ее основным предназначением является преобразование возвратно-поступательного движения рейки во вращательное движение шестерни, и наоборот.
Одним из частных случаев цилиндрической зубчатой передач является передача зубчато-реечная. Собственно говоря, наличествующая в ней рейка - это с технической точки зрение тоже зубчатое колесо, диаметр которого стремится к бесконечности.
Зубчато-речные передачи отличаются такими свойствами, как удобство монтажа и обслуживания, отличные динамические и нагрузочные характеристики, высокая надежность и простота. Именно комбинация всех этих свойств и служит причиной того, что в машиностроении зубчато-реечные передачи распространены достаточно широко.
Для того чтобы и шестерни, и рейки зубчато-речных передач могли выдерживать значительные механические нагрузки, они изготавливаются из легированных, конструкционных или углеродистых сталей.
Сверлильные станки различных типов очень широко применяются на производственных предприятиях. Основными их составными частями являются двигатель, рабочий орган, передаточный механизм и органы управления.
Рабочим органом сверлильного станка является шпиндель. Вращательный момент ему сообщается от электродвигателя с помощью передаточного механизма.
От электрического силового устройства к шпинделю вращение передается с помощью ременной передачи. Передача же реечная используется для того, чтобы передвижением рукоятки подачи можно было поднимать или опускать патрон с установленным в нем сверлом.
Современные токарные станки также являются той разновидностью технологического оборудования, на котором широко применяется состоящая из рейки и зубчатого колеса передача.
Чаще всего в конструкции токарных станков различных типов и моделей реечная передача используются для того, чтобы обеспечить механическое перемещение каретки суппорта. При этом применяется та схема реечной передачи, согласно которой вращательное движение колеса преобразуется в его поступательное перемещение по рейке.
При такой конструкции сила трения сравнительно мала, причем за один оборот речного колеса перемещение осуществляется на достаточно большое расстояние. Это очень удобно тогда, когда каретку суппорта необходимо быстро перемещать вручную.
3. Винт-гайка
Передача винт-гайка предназначена для преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот. В ней используют пары винт-гайка скольжения или качения.
Достоинствами передачи винт-гайка скольжения являются большой выигрыш в силе, высокая точность перемещений, малые размеры, возможность обеспечения самоторможения, что позволяет широко использовать ее в грузоподъемных механизмах, например в винтовых домкратах, в механизмах подач станков и приводах роботов, а также в измерительных и регулировочных механизмах.
Достоинства передачи винт-гайка качения - сравнительно высокий КПД, высокая жесткость (с предварительным натягом полугаек), малый износ в сравнении с передачами скольжения.
К недостаткам передачи винт-гайка скольжения следует отнести низкий КПД в передачах скольжения, невозможность получения больших скоростей поступательного движения.
Устройство и назначение передач "винт-гайка"
Во многих приводах машин и оборудования используется преобразование вращательного движения в поступательное. Это относится к таким распространенным приводам, как приводы подач станков и роботов, измерительных машин, сканирующих столиков, регулировки клапанов и задвижек, различных мехатронных устройств и т.д. Требуемые линейные перемещения - от миллиметров до десятков метров, усилия - от единиц ньютонов до тысяч килоньютонов.
Различают два типа передач винт-гайка: передачи трения скольжения или винтовые пары трения скольжения; передачи трения качения или шариковинтовые пары. Для преобразования вращательного движения в поступательное наиболее широко используются передачи винт - гайка. Передачи винт - гайка являются изделиями общемашиностроительного применения, и их качество непосредственно сказывается на качестве машин и оборудования, в состав которых они входят.
Рис. 1. Передача винт-гайка
Передача винт-гайка (рис.1) состоит из винта 1 и гайки 2, соприкасающихся винтовыми поверхностями.
Передача винт-гайка предназначена для преобразования вращательного движения в поступательное. При этом вращение закрепленной от осевых перемещений гайки вызывает поступательное перемещение винта, или вращение закрепленного от осевых перемещений винта приводит к поступательному перемещению гайки. Когда угол подъема больше угла трения, эту передачу можно использовать для преобразования поступательного движения во вращательное.
В шариковинтовых передачах при вращении винта шарики вовлекаются в движение по винтовым канавкам (см. рис.2), поступательно перемещают гайку и через перепускной канал возвращаются обратно. Перепускной канал выполняют между соседними или между первым и последним витками гайки. Таким образом, перемещение шариков происходит по замкнутой внутри гайки траектории.
Рис. 2. Передача винт-гайка с трением качения
В зависимости от назначения передачи винты бывают:
грузовые, применяемые для создания больших осевых сил. При знакопеременной нагрузке имеют трапецеидальную резьбу, при большой односторонней нагрузке - упорную.
ходовые, применяемые для перемещений в механизмах подачи. Для снижения потерь на трение применяют преимущественно трапецеидальную многозаходную резьбу.
установочные, применяемые для точных перемещений и регулировок. Имеют метрическую резьбу. Для обеспечения безлюфтовой передачи гайки делают сдвоенными.
Достоинства и недостатки передачи винт-гайка скольжения
Основные достоинства:
1. возможность получения большого выигрыша в силе;
2. высокая точность перемещения и возможность получения медленного движения;
3. плавность и бесшумность работы;
4. большая несущая способность при малых габаритных размерах;
5. простота конструкции.
Недостатки передач винт-гайка скольжения:
1. большие потери на трение и низкий КПД;
2. затруднительность применения при больших частотах вращения.
Достоинства и недостатки шариковинтовой передачи
Основные достоинства:
1. малые потери на трение. КПД передачи достигает 0,9 и выше;
2. высокая несущая способность при малых габаритах;
3. низкий приведенный коэффициент трения покоя и высокая кинематическая чувствительность (возможность получения малых и точных перемещений);
4. отсутствие осевого и радиального зазоров;
5. надежная работа в широком диапазоне температур в вакууме;
6. малый износ рабочих поверхностей винта и гайки, обеспечивающий высокую точность и равномерность поступательного движения;
7. высокий ресурс.
Недостатки.
1. Требование высокой точности изготовления, сложность конструкции гайки.
2. Относительная сложность и трудоемкость изготовления
3. Требование хорошей защиты передачи от загрязнений.
Применение передачи “винт-гайка”
Наиболее характерными областями применения передачи винт - гайка являются:
поднятие грузов (домкраты);
нагружение в испытательных машинах;
осуществление рабочего процесса в станках
управление оперением самолетов (закрылки, руки направления и высоты, механизмы выпуска шасси и изменения стреловидности крыла);
перемещение рабочих органов робота;
точные делительные перемещения (в измерительных механизмах и станках).
4. Грузоподъемный барабан
Грузовой барабан - один из важнейших узлов подъемного крана. Предназначен он для намотки и равномерного распределения каната, который отвечает за подъем или опускание груза. Конструкция грузового барабана тщательно продумана, ведь даже небольшое нарушение может привести к сильному изгибу каната и перебоям в работе самого крана.
Устройство барабана
Цельная труба - главная деталь барабана. Именно на нее в процессе работы крана наматывается канат. Труба может иметь насечки на своей внешней поверхности, а может быть совершенно гладкой.
Фланцы - приварены к торцам трубы. А к ободу фланцев, в свою очередь, присоединены ступицы.
Следует отметить, что запрессовка центрального вала происходит с помощью внутренней поверхности трубы, которая имеет цилиндрическую форму.
Зубчатое колесо - располагается на центральном валу. Его главная задача - соединение барабана с приводом редуктора, чтобы конструкция начала двигаться
5. Ременные и цепные передачи
По принципу работы различаются передачи трением (большинство передач) и зацеплением (зубчатоременные). Передачи зубчатыми ремнями по своим свойствам существенно отличаются от передач трением. Ремни передач трением по форме поперечного сечения разделяются на плоские, клиновые, поликлиновые, круглые, квадратные.
Ременные передачи - это передачи гибкой связью, состоящие из ведущего 1 и ведомого 2 шкивов и надетого на них ремня 3 (рис.3). В состав передачи могут также входить натяжные устройства и ограждения. Возможно применение нескольких ремней и нескольких ведомых шкивов. Основное назначение - передача механической энергии от двигателя передаточным и исполнительным механизмам, как правило, с понижением частоты вращения.
передаточное устройство электрический привод
Рис. 3. Ременная передача
Цепные передачи - это передачи зацеплением и гибкой связью, состоящие из ведущей 1 и ведомой 2 звездочек и охватывающей их цепи 3. В состав передачи также часто входят натяжные и смазочные устройства, ограждения. Возможно применение нескольких ведомых звездочек. Цепь состоит из соединенных шарнирно звеньев, за счет чего обеспечивается гибкость цепи. Передачи используют в сельскохозяйственных, подъемно-транспортных, текстильных и полиграфических машинах, мотоциклах, велосипедах, автомобилях, нефтебуровом оборудовании.
Рис. 4. Цепная передача
Типы цепей
Цепи по назначению разделяют на три группы:
1. грузовые - используют для закрепления грузов;
2. тяговые - применяют для перемещения грузов в машинах непрерывного транспорта (конвейерах, подъемниках, эскалаторах и др.);
3. приводные - используют для передачи движения.
Основные типы цепей: грузовые круглозвенная, пластинчатая шарнирная; тяговая пластинчатая; приводные роликовая однорядная, роликовая двухрядная, роликовая с изогнутыми пластинами, втулочная, зубчатая с внутренними направляющими пластинами, зубчатая с боковыми направляющими пластинами, фасоннозвенная крючковая, фасоннозвенная втулочно-штыревая.
Библиографический список
1) Чиликин М.Г., Общий курс электропривода: учебник для вузов / М.Г. Чиликин, А.С. Сандлер. - 6-е изд. доп. и перераб. - М.: Энергоиздат, 1981. - 576 с., с ил.
2) Основы автоматизированного электропривода: учеб. пособие для вузов / М.Г. Чиликин, М.М. Соколов, В.М. Терехов, А.В. Шинянский. - М.: Энергия, 1974. - 568 с., с ил.
3) Чиликин М.Г. Теория автоматизированного электропривода: учеб. пособие для вузов / М.Г. Чиликин, В.И. Ключев, А.С. Сандлер. - М.: Энергия, 1979. - 616 с., с ил.
4) Вешеневский С.Н. Характеристики двигателей в электроприводе. / С.Н. Вешеневский. - 6-е изд., исправленное. - М.: Энергия, 1977. - 432 с., с ил.
5) Зимин Е.Н. Автоматическое управление электроприводами: учеб. пособие для студентов вузов. / Е.Н. Зимин, В.И. Яковлев. - М.: Высш. школа, 1979. - 318 с., с ил.
6) Андреев В.П. Основы электропривода: учеб. пособие для студентов вузов. / В.П. Андреев.2-е изд., перераб. - М.: Энергия, 1963. - 772 с., с ил.
7) Ключев В.И. Электропривод и автоматизация общепромышленных механизмов: учебник для вузов. / В.И. Ключев, В.М. Терехов. - М.: Энергия, 1980. - 360 с., с ил.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Электрический аппарат для преобразования электрического тока. Области применения трансформатора. Строение аппарата, основные части его конструкции. Назначение магнитной системы трансформатора, строение и функция обмотки. Влияние частоты сети на аппарат.
презентация [442,5 K], добавлен 15.12.2011Срок службы приводного устройства. Определение номинальной мощности и номинальной частоты вращения двигателя. Расчет передаточного числа привода и его ступеней. Силовые и кинематические параметры привода. Зубчатые и открытые передачи редукторов.
курсовая работа [774,3 K], добавлен 02.05.2015Понятие и назначение линии передачи, ее структура и компоненты. Вычисление коэффициента отражения от нагрузки в линиях передачи. Сопротивление нагрузки четвертьволнового трансформатора. Расчет параметров, построение графика распределения амплитуды.
курсовая работа [63,9 K], добавлен 03.12.2009Основные понятия кинематики. Механическая система и материальная точка. Понятие абсолютного твердого тела. Поступательное и вращательное движение. Понятие средней и мгновенной скорости. Компоненты и проекции скорости. Кинематический закон движения.
презентация [5,2 M], добавлен 14.08.2013Сущность и физическое обоснование момента силы как вращательного усилия, создаваемого вектором силы относительно другого объекта. Разложение плоскопараллельного движения на поступательное и вращательное. Способы нахождения мгновенного центра скоростей.
контрольная работа [24,5 K], добавлен 04.11.2015Два основных вида вращательного движения твердого тела. Динамические характеристики поступательного движения. Момент силы как мера воздействия на вращающееся тело. Моменты инерции некоторых тел. Теорема Штейнера. Кинетическая энергия вращающегося тела.
презентация [258,7 K], добавлен 05.12.2014Генерация электроэнергии как ее производство посредством преобразования из других видов энергии, с помощью специальных технических устройств. Отличительные признаки, приемы и эффективность промышленной и альтернативной энергетики. Типы электростанций.
презентация [2,0 M], добавлен 11.11.2013Определение основных характеристик передачи гибкой связью (ременной передачи). Определение передаточного числа передачи гибкой связью с учетом скольжения. Расчет величины относительного скольжения и общего коэффициента полезного действия передачи.
лабораторная работа [22,8 K], добавлен 28.06.2013Назначение и техническая характеристика крана. Расчет мощности и выбор двигателя привода. Определение электрических параметров и выбор тиристорного преобразователя и его элементов и устройств. Выбор основных электрических аппаратов управления и защиты.
курсовая работа [6,7 M], добавлен 09.01.2013Характеристика организации экспериментальной проверки уравнения динамики вращательного движения твердого тела. Особенности экспериментального и расчетного определения значения момента инерции. Условия проведения эксперимента, принимаемые допущения.
лабораторная работа [18,3 K], добавлен 28.03.2012Динамика вращательного движения твердого тела относительно точки, оси. Расчет моментов инерции некоторых простых тел. Кинетическая энергия вращающегося тела. Закон сохранения момента импульса. Сходство и различие линейных и угловых характеристик движения.
презентация [913,5 K], добавлен 26.10.2016Решение проблемы централизованного производства электроэнергии и ее передачи на большие расстояния. История изобретения, устройство и классификация трансформаторов как электромагных устройств для преобразования переменного тока посредством индукции.
реферат [2,4 M], добавлен 23.01.2011Поиск эффективных методов преподавания теории вращательного движения в профильных классах с углубленным изучением физики. Изучение движения материальной точки по окружности. Понятие динамики вращательного движения твердого тела вокруг неподвижной оси.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 04.05.2011Поступательное, вращательное и сферическое движение твердого тела. Определение скоростей, ускорения его точек. Разложение движения плоской фигуры на поступательное и вращательное. Мгновенный центр скоростей. Общий случай движения свободного твердого тела.
презентация [954,1 K], добавлен 23.09.2013Определение передаточных функций звеньев системы: шарико-винтовой передачи и редуктора. Суммарный фазовый сдвиг, соответствующий максимальному перемещению. Расчет передаточных функций системы автоматического управления. Синтез корректирующих звеньв.
курсовая работа [169,9 K], добавлен 15.01.2015Сущность механического, поступательного и вращательного движения твердого тела. Использование угловых величин для кинематического описания вращения. Определение моментов инерции и импульса, центра масс, кинематической энергии и динамики вращающегося тела.
лабораторная работа [491,8 K], добавлен 31.03.2014Основной закон динамики вращательного движения твердого тела относительно неподвижной оси. Изучение методических рекомендаций по решению задач. Определение момента инерции системы, относительно оси, перпендикулярной стержню, проходящей через центр масс.
реферат [577,9 K], добавлен 24.12.2010Основной закон динамики вращательного движения. Дифракция, суть принципа Гюйгенса-Френеля. Принцип действия лазера. Основные характеристики колебательного процесса: амплитуда, частота, период, фаза, начальная фаза. Характеристика электрического поля.
контрольная работа [264,5 K], добавлен 26.10.2010Расчёт и построение естественных механических и электромеханических характеристик двигателя. Способ пуска и регулирования скорости в пределах цикла, ящик сопротивления. Механические характеристики в рабочих режимах и режиме динамического торможения.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 11.08.2011Природа электрического тока. Устройства для передачи электрической энергии и контроля ее параметров. Прокладка кабелей в коллекторах и туннелях. Монтаж полок и стоек. Защита кабелей от механических повреждений. Вспомогательные элементы электрической цепи.
курс лекций [22,6 M], добавлен 09.03.2017
