Ülekanne (masinaehitus)

Ülekannete (ka jõuülekanne, transmissioon) all mõistetakse seadmeid, mis võimaldavad mehaanilist energiat üle kanda vahemaa taga ning seejuures muuta pöördemomente, jõude, kiirusi või liikumise iseloomu.

Töömasinate käitamiseks on vaja energiat, mida toodavad jõumasinad. See energia antakse jõumasinalt töömasinale tavaliselt üle pöörleva võlliga. Siinkohal peab mainima, et pöörlemisliikumine on tehnikas kõige rohkem levinud.

Kuid jõumasina võlli vahetu ühendamine töömasina võlliga ei ole alati võimalik ega ka otstarbekas, seepärast asetatakse nende vahele eriseadmed, mida nimetatakse ülekanneteks.

Ülekannete otstarve

Ülekannete kasutamine on vajalik järgmistel juhtudel.

• Jõumasina ja töömasina kiiruste erinemisel.
• Vajadus muuta töömasina kiirust samal ajal kui jõumasina kiirus on konstantne.
• Vajadus muuta jõumasina pöörlev liikumine töömasina tööorgani sirgjooneliseks või mõneks muuks liikumiseks.
• Kui ohutuse, mugava hooldamise või mõnel muul kaalutlusel pole võimalik jõumasina ja töömasina võlle vahetult ühendada.

Ülekannete klassifikatsioon

Tänapäeva masinates kasutatakse mehaanilisi, hüdraulilisi ja pneumaatilisi ülekandeid.

Mehaanilised ülekanded

• hõõrdülekanne
• rihmülekanne
• hammasülekanne
• tiguülekanne
• kettülekanne
• kuulkruviülekanne
• laineülekanne
• keermesülekanne

Nagu teoreetilisest mehaanikast teada, iseloomustab ülekandeid ülekandearv:

${\displaystyle i={\begin{matrix}{\frac {\omega _{1}}{\omega _{2}}}\end{matrix}}}$ =${\displaystyle {\begin{matrix}{\frac {n_{1}}{n_{2}}}\end{matrix}}}$=${\displaystyle {\begin{matrix}{\frac {D_{2}}{D_{1}}}\end{matrix}}}$, kus

ω₁, ω₂ on vedava ja veetava võlli nurkkiirused rad/s;

n₁, n₂- vedava ja veetava võlli pöörlemiskiirused p/min;

D₁, D₂- vedava ja veetava lüli läbimõõdud.

Kui N₁ on võimsus ülekande vedaval võllil ja N₂- veetaval võllil, siis paratamatult esinevate hõõrdekadude tõttu N₁>N₂. Veetava võlli ja vedava võlli võimsuste suhet nimetatakse mehaaniliseks kasuteguriks ja tähistatakse tähega η.

η=${\displaystyle {\begin{matrix}{\frac {N_{2}}{N_{1}}}\end{matrix}}}$

Ülekannete mehaaniline kasutegur on piirides 0,25...0,98.

Teatavasti leitakse võimsus N pöörlemisliikumisel valemiga:

${\displaystyle N=M\omega }$, kus

M on pöördemoment;

ω- nurkkiirus rad/s.

Et N₂=N₁η, siis M₂ω₂=M₁ω₁η ehk ω₁/ω₂=M₂/M₁η.

Järelikult saab ülekandearvu avaldada ka pöördemomentide kaudu:

${\displaystyle i={\begin{matrix}{\frac {\omega _{1}}{\omega _{2}}}\end{matrix}}}$=${\displaystyle {\begin{matrix}{\frac {M_{2}}{M_{1}\eta }}\end{matrix}}}$

Keerulistes liitülekannetes, mis koosnevad mitmest iseseisvast ülekandest, leitakse üldine ülekandearv üksikute ülekannete (astmete) ülekandearvude korrutisena.

i=i₁i₂i₃...i_n,

Keeruliste liitülekannete üldine kasutegur (astmete järjestikulisel paiknemisel) arvutatakse valemiga:

η=η₁η₂η₃...η_n,

kus η₁η₂η₃...η_n on kasutegurid, mis arvestavad hõõrdekadusid keeruliste ülekannete üksikutes kinemaatilistes paarides (hammasrataste hambumisel, võllides, laagrites jne.).

Hüdraulilised ülekanded

• hüdrosilinder

Pneumaatilised ülekanded

• pneumosilinder