Содержание

Введение………..…………………………………..………………….3

1.Сила - вектор. Система сил.………………………..……………….4
2.Cиловые передачи механического привода.………………………5
3.Механические передачи….…………………………………………5

3.1 Зубчатые передачи……….…………………………………...7

3.2 Фрикционные передачи………………………………………9

3.3 Ременные передачи………….…………..…………………..10

3.4 Планетарные передачи…………………………..…………..11

3.5 Волновые механические передачи…………...……………..12

3.6 Цепные передачи…………………………………………….13
4. Сложение и разложение сил…………………….………………..15
5. Механизмы для реализации………………………………………17

Заключение…………………………………….……………………..18

Список используемой литературы………………………………….19
Введение
Сила в технике - величина, являющаяся мерой механического действия на данное материальное тело других тел. Это действие вызывает изменение скоростей точек тела или его деформацию и может иметь место как при непосредственном контакте (давления прижатых друг к другу тел, трение), так и через посредство создаваемых телами полей (поле тяготения, электромагнитное поле).

Любопытно отметить, что недостаточная ясность в понимании природы сил, породившая попытки изгнать силу из науки, одновременно привела и к прямо противоположному эффекту. Термин «сила» начал перекочевывать из механики в другие области науки, утрачивая по дороге ту степень строгости, которую он успел приобрести в рамках механики. Ф. Энгельс по этому поводу писал: «...если ту или иную причину движения называют силой, то это нисколько не вредит механике как таковой; но благодаря этому привыкают переносить это обозначение и в область физики, химии и биологии, и тогда неизбежна путаница... Ограничиваясь категорией силы для характеристики процессов, физики тем самым выражали свое незнание сущности этих процессов. Сил было установлено столько, сколько было известно способов взаимодействия тел. Связь их мало кого интересовала». С того времени, когда были написаны эти строки, прошло немало лет. Физики уже в основном освободились от подобных тенденций. Но и до сих пор в терминологии сохранились отголоски того периода, о котором говорил Энгельс. Вспомните, например, электродвижущую силу (которая в сущности есть не сила, а работа), живую силу (кинетическую энергию), силу света, силу тока: ни одно из этих понятий никакого отношения к силе в обычном механическом понимании не имеет. [1]
Сила - вектор. Система сил.
Абсолютно твердые тела могут вступать во взаимодействие, в результате которого изменяется характер их движения. Сила является мерой этого взаимодействия. Например, взаимодействие планет и Солнца определяется силами тяготения. Действие силы на тело определяется тремя факторами: численным значением, направлением и точкой приложения, т. е. сила является векторной величиной.

Вектор силы изображается отрезком, на конце которого ста­вится стрелка. Стрелка указывает направление вектора, длина отрезка — значение вектора, измеренное в выбранном масштабе.

Вектор в тексте обозначают одной буквой со стрелкой наверху F, a, v, а на схемах (рис. 1, а, б) стрелки не ставятся, так как само обозначение вектора в виде направленного отрезка достаточно наглядно характеризует его свойства.

Модуль или численное значение силы в СИ измеряется в ньюто­нах (Н). Применяют также и более крупные единицы измерения: 1 кильньютон (1 кН = 10³ Н), 1 меганьютон (1 МН = 10^е Н).

Системой сил называют совокупность нескольких сил, прило­женных к телу, точке или системе тел и точек.

Система сил, линии действия которых лежат в разных пло­скостях, называется пространственной. Если же линии действия рассматриваемых сил лежат в одной плоскости, система назы­вается плоской. Система сил с пересекающимися в одной точке линиями действия называется сходящейся. Сходящаяся система сил может быть как пространственной, так и плоской. Наконец, различают еще систему параллельных сил, которая аналогично сходящейся может быть пространственной или плоской.

Две системы сил эквивалентны, если взятые порознь они ока­зывают одинаковое механическое действие на тело. Из этого определения следует, что две системы сил, эквивалентные третьей, эквивалентны между собой. Любую сложную си­стему сил всегда можно менять более простой эквивалентной ей системой сил. Одну силу, эквивалентную данной системе сил, называют равнодей­ствующей этой системы. Силу, равную по модулю равнодей­ствующей и направленную по той же линии действия, но в проти­воположную сторону, называют уравновешивающей силой. Если к системе сил добавлена уравновешивающая сила, то полученная новая система находится в равновесии и соответственно эквива­лентна нулю. [2]



Рис. 1

Cиловые передачи механического привода
Силовые передачи механического привода включают разные муфты, коробки передач, главные и бортовые передачи, редукторы, лебедки, рабочие механизмы, канатно-блочные системы. Простейшими элементами механических передач являются детали, передающие и обеспечивающие движение. К деталям, передающим движение, относятся: зубчатые колеса и шестерни, червяки, звездочки, шкивы, цепи, клиновые ремни, канаты, карданы, валы. Детали, обеспечивающие движение: опоры, подшипники, оси, блоки, станины. Одну или несколько неподвижно скрепленных деталей называют звеном. Подвижные соединения двух звеньев называют кинематической парой (передачей). В передачах различают ведущее и ведомое звенья. Ведущим называется звено, передающее движение, ведомым – звено, получающее движение от ведущего. Движение от ведущего звена к ведомому может передаваться без преобразования (изменения) или с преобразованием передаваемых скоростей и соответствующих им крутящих моментов. Отношение частоты вращения ведущего звена к частоте вращения ведомого называется передаточным числом. Величину, обратную передаточному числу, считают передаточным отношением. Если механическая передача уменьшает частоту вращения ведомого звена по сравнению с ведущим (передаточное число больше единицы), то передача называется понижающей, и наоборот, если частота вращения ведомого звена повышается (передаточное число меньше единицы), то передача называется повышающей.

Закрытые механические передачи с постоянным передаточным числом называют редукторами, которые обеспечивают постоянное взаиморасположение элементов передач относительно друг друга, сохранение смазки, предохранение передач от механических воздействий. В зависимости от типа передачи различают прямозубые, косозубые, шевронные, конические, червячные, зубчатые передачи. Число механических передач, заключенных в корпусе редуктора, определяет его ступенчатость. Так, одно-, двух- или трехступенчатый редуктор содержит соответственно одну, две или три механические силовые передачи. [5]
Механические передачи:
Механической передачей
называют устройство для передачи механического движения от двигателя к исполнительным органам машины. Может осуществляться с изменением значения и направления скорости движения, с преобразованием вида движения. Необходимость применения таких устройств обусловлена нецелесообразностью, а иногда и невозможностью непосредственного соединения рабочего органа машины с валом двигателя. Механизмы вращательного движения позволяют осуществить непрерывное и равномерное движение с наименьшими потерями энергии на преодоление трения и наименьшими инерционными нагрузками.

Механические передачи вращательного движения делятся:

     по способу передачи движения от ведущего звена к ведомому на передачи трением (фрикционные, ременные) и зацеплением (цепные, зубчатые, червячные);

     по соотношению скоростей ведущего и ведомого звеньев на замедляющие (редукторы) и ускоряющие (мультипликаторы);

     по взаимному расположению осей ведущего и ведомого валов на передачи с параллельными, пресекающимися и перекрещивающимися осями валов.

Замедляющие передачи получили большее распространение по сравнению с ускоряющими. Это объясняется тем, что скорости вращения валов двигателей различного вида, как правило, значительно выше скоростей валов рабочих машин. Более быстроходные двигатели имеют меньшие размеры по сравнению с тихоходными двигателями той же мощности, так как с увеличением частоты вращения уменьшаются силы и моменты, действующие на детали двигателя. Например, передавать вращение от быстроходной газовой турбины на вал несущего винта вертолета через специальную замедляющую зубчатую передачу (редуктор) значительно выгоднее, чем применять имеющий большие габаритные размеры и массу тихоходный двигатель, вал которого соединялся бы непосредственно с винтом. Из всех типов передач наиболее распространенными являются зубчатые.

В каждой передаче различают два основных вала: входной и выходной, или ведущий и ведомый. Между этими валами в многоступенчатых передачах располагаются промежуточные валы.

Основные характеристики передач:

мощность Р₁ на входе и Р₂ на выходе, Вт; мощность может быть выражена через окружную силу F_t (Н) и окружную скорость V (м/с) колеса, шкива, барабана и т.п.:

Р = F_t*V; (1)

быстроходность, выражающаяся частотой вращения n₁ на входе и n₂ на выходе, мин^–1, или угловыми скоростями ω₁ и ω₂ , с^-1;

передаточное отношение – отношение угловой скорости ведущего звена к угловой скорости ведомого звена:

, (2)

при u > 1, n₁ > n₂ – передача понижающая, или редуктор,

при u < 1, n₁ < n₂ – передача повышающая, или мультипликатор;

коэффициент полезного действия (КПД)

, или , (3)

где Р_r – мощность, потерянная в передаче.

Одноступенчатые передачи имеют следующие КПД: фрикционные – 0,85…0,9; ременные – 0,90…0,95; зубчатые – 0,95…0,99; червячные – 0,7…0,9; цепные – 0,92…0,95. [3]

Машины разделяются на двигатели и машины - орудия. Двигателями, например, являются паровая машина, паровая тур­бина, гидротурбина, электродвигатель и др. К машинам - орудиям относятся станки и машины, вырабатывающие различного рода изделия, например токарный станок, ткацкий станок, прядильная машина и др. Для работы станка необходимо, чтобы вращение от вала дви­гателя передавалось на вал станка. Такая передача движения осуществляется различными способами. Чаще всего для этого применяются следующие три способа передач: ремённая, фрикционная и зубчатая. [4]
Зубчатые передачи
Зубчатой передачей называется трехзвенный механизм, в котором два подвижных звена являются зубчатыми колесами, или колесо и рейка с зубьями, образующими с неподвижным звеном (корпусом) вращательную или поступательную пару.

Зубчатая передача состоит из двух колес, посредством которых они сцепляются между собой. Зубчатое колесо с меньшим числом зубьев называют шестерней, с большим числом зубьев – колесом.

Термин «зубчатое колесо» является общим. Параметрам шестерни приписывают индекс 1, а параметрам колеса – 2.

Основными преимуществами зубчатых передач являются:

- постоянство передаточного числа (отсутствие проскальзывания);

- компактность по сравнению с фрикционными и ременными передачами;

- высокий КПД (до 0,97…0,98 в одной ступени);

- большая долговечность и надежность в работе (например, для редукторов общего применения установлен ресурс ~ 30 000 ч);

- возможность применения в широком диапазоне скоростей (до 150 м/с), мощностей (до десятков тысяч кВт).

Недостатки:

- шум при высоких скоростях;

- невозможность бесступенчатого изменения передаточного числа;

- необходимость высокой точности изготовления и монтажа;

- незащищенность от перегрузок;

- наличие вибраций, которые возникают в результате неточного изготовления

Классификация зубчатых передач. По расположению осей валов различают передачи с параллельными (рис. 2, а – в, з), с пересекающимися (рис. 2, г, д) и перекрещивающимися (рис. 2, е, ж) геометрическими осями.

По форме могут быть цилиндрические (рис. 2, а – в, з), конические (рис. 2, г, д, ж), эллиптические, фигурные зубчатые колеса и колеса с неполным числом зубьев (секторные).

По форме профилей зубьев различают эвольвентные и круговые передачи, а по форме и расположению зубьев – прямые (рис. 2, а, г, е, з), косые (рис. 2, б), шевронные (рис. 2, в) и круговые (рис. 2, д, ж).

В зависимости от относительного расположения зубчатых колес передачи могут быть с внешним (рис. 2, а) или внутренним (рис. 2, з) их зацеплением. Для преобразования вращательного движения в возвратно поступательное и наоборот служит реечная передача (рис. 2, е).

Зубчатые передачи эвольвентного профиля широко распространены во всех отраслях машиностроения и приборостроения. Они применяются в исключительно широком диапазоне условий работы. Мощности, передаваемые зубчатыми передачами, изменяются от ничтожно малых (приборы, часовые механизмы) до многих тысяч кВт (редукторы авиационных двигателей). Наибольшее распространение имеют передачи с цилиндрическими колесами, как наиболее простые в изготовлении и эксплуатации, надежные и малогабаритные. Конические, винтовые и червячные передачи применяют лишь в тех случаях, когда это необходимо по условиям компоновки машины.



Рис. 2. Зубчатые передачи

Фрикционные передачи
Передачи, работа которых основана на использовании сил трения, возникающих между рабочими поверхностями двух прижатых друг к другу тел вращения, называют фрикционными передачами
.


Для нормальной работы передачи необходимо, чтобы сила трения F_тр была больше окружной силы F_t, определяющей заданный вращающий момент:

F_t < F_тр.                                         (4)

В зависимости от назначения фрикционные передачи можно разделить на две основные группы: передачи с нерегулируемым передаточным отношением (рис. 3, а); регулируемые передачи, называемые вариаторами, позволяющими плавно (бесступенчато) изменять передаточное отношение.



а б

Рис. 3. Схемы фрикционных передач

Различают передачи с параллельными и пересекающимися осями валов; с цилиндрической, конической, шаровой или торовой поверхностью рабочих катков; с постоянным или автоматически регулируемым прижатием катков, с промежуточным фрикционным элементом или без него и т.д. Схема простейшей нерегулируемой передачи изображена на рис. 3, а. Она состоит из двух катков с гладкой цилиндрической поверхностью, закрепленных на параллельных валах. У лобового вариатора (рис. 3, б) ведущий каток А может перемещаться вдоль своей оси. При этом передаточное отношение плавно изменяется в соответствии с изменением рабочего диаметра d₂ ведомого диска Б. При переходе катка А на левую сторону направление вращения диска Б изменяется – вариатор обладает свойством реверсивности.

Скольжение в передаче. Различают три вида скольжения: буксование, упругое скольжение и геометрическое скольжение.

Буксование наступает при перегрузках элементов передачи. При этом ведомый каток останавливается, а ведущий скользит по нему, что приводит к интенсивному местному изнашиванию или задиру на ведомом катке.

Упругое скольжение характерно для нормально работающей передачи. Участки поверхности ведущего катка подходят к площадке контакта сжатыми, а отходят растянутыми. На ведомом катке наблюдается обратная картина. Касание сжатых и растянутых волокон катков приводит к их упругому скольжению, что вызывает отставание ведомого катка от ведущего. Геометрическое скольжение связано с тем, что окружные скорости вращения ведущего и ведомого катков на площадке их контакта различны. Например, в лобовом вариаторе (см. рис. 3, б) окружная скорость V₂ меняется с изменением R, а скорость V₁ на этой площадке постоянна. Геометрическое скольжение является основной причиной изнашивания рабочих поверхностей элементов фрикционных передач.

Ременные передачи
Ременная передача состоит из двух шкивов, закрепленных на валах, и охватывающего их ремня. Ремень надет на шкивы с определенным натяжением, обеспечивающим трение между ремнем и шкивами, достаточное для передачи мощности от ведущего шкива к ведомому.

В зависимости от формы поперечного сечения ремня различают: плоскоременную, клиноременную и круглоременную (рис. 4, а – в) передачи.

 



Рис. 4 Ременные передачи
Сравнивая ременную передачу с зубчатой можно отметить следующие преимущества:

     возможность передачи движения на значительное расстояние (до 15 м и более);

     плавность и бесшумность работы, обусловленные эластичностью ремня и позволяющие работать при высоких скоростях;

     способность выдерживать перегрузки (до 300 %) благодаря увеличению скольжения ремня;

     невысокая стоимость;

     простота обслуживания и ремонта.

Основными недостатками ременной передачи являются:

     непостоянство передаточного отношения из-за скольжения ремня на шкивах;

     значительные габаритные размеры при больших мощностях (для одинаковых условий диаметры шкивов примерно в 5 раз больше диаметров зубчатых колес);

     большое давление на шкивы в результате натяжения ремня;

     низкая долговечность ремней (от 1000 до 5000 ч).

Критерии работоспособности и расчета
. Опыт эксплуатации передач в различных машинах и механизмах показал, что работоспособность передач ограничивается преимущественно тяговой способностью, определяемой силой трения между ремнем и шкивом, долговечностью ремня, которая в условиях нормальной эксплуатации ограничивается разрушением ремня от усталости.
Планетарные передачи
Планетарными называются передачи, содержащие зубчатые колеса с перемещающимися осями (рис. 5). Передача состоит из центрального колеса 1 с наружными зубьями, центрального колеса 3 с внутренними зубьями, водила Н и сателлитов 2. Сателлиты вращаются вокруг своих осей и вместе с осью вокруг центрального колеса, т.е. совершают движение, подобное движению планет.

При неподвижном колесе 3 движение может передаваться от 1 к Н или от Н к 1; при неподвижном водиле Н – от 1 к 3 или от 3 к 1. При всех свободных звеньях одно движение можно раскладывать на два (от 3 к 1 и Н) или два соединять в одно (от 1 и Н к 3). В этом случае передачу называют дифференциальной
.



Рис. 5. Планетарный механизм

Планетарные передачи имеют существенные преимущества:

     нагрузка в планетарных передачах передается одновременно несколькими сателлитами, следовательно, силы, действующие на зубья колес, соответственно уменьшаются, что позволяет использовать колеса меньших габаритных размеров и массы;

     в планетарных передачах рационально используются колеса внутреннего зацепления, обладающие большой (по сравнению с колесами наружного зацепления) нагрузочной способностью;

     равномерное распределение сателлитов по окружности приводит к уравновешиванию радиальных сил, действующих на колеса, и, следовательно, к разгрузке подшипников центральных колес и водила;

     применение планетарного механизма позволяет легко осуществить компактную конструкцию соосного редуктора, т.е. такого редуктора, у которого оси ведущего и ведомого валов совпадают. Это имеет важное значение для поршневых и турбовинтовых авиационных двигателей. Например, при помощи так называемого дифференциального планетарного редуктора можно от одного двигателя приводить во вращение два соосных винта, скорости вращения которых будут изменяться в полете в соответствии с изменением шага винта.

К недостаткам планетарных передач относятся повышенные требования к точности изготовления и монтажа.
Волновые механические передачи
Волновая передача основана на принципе преобразования параметров движения за счет волнового деформирования гибкого звена механизма. Впервые такая передача была запатентована в США инженером Массером.

Волновые зубчатые передачи (рис. 6) являются разновидностью планетарных передач, у которых одно из колес гибкое.

Волновая передача включает в себя жесткое зубчатое колесо b с внутренними зубьями и вращающееся гибкое колесо g c наружными зубьями. Гибкое колесо входит в зацепление с жестким в двух зонах с помощью генератора волн (например, водила h с двумя роликами), который соединяют с корпусом передачи b.



Рис. 6. Волновая зубчатая передача

Гибкое зубчатое колесо представляет собой гибкий цилиндр, один конец которого соединен с валом и сохраняет цилиндрическую форму, а другой конец имеет зубья. Генератор волн служит для образования и движения волны деформации на гибком зубчатом колесе.

Генераторы волн бывают механические, пневматические, гидравлические, электромагнитные. Механические генераторы могут быть двухроликовыми, четырехроликовыми, дисковыми, кольцевыми и кулачковыми. Генератор волн может располагаться внутри гибкого колеса или вне его. Число волн – любое.

К основным достоинствам волновых передач по сравнению с зубчатыми передачами следует отнести:

     их меньшие массу и габариты;

     кинематическую точность;

     высокую демпфирующую способность;

     обеспечение больших передаточных отношений в одной ступени (50…300);

Недостатки:

     сложность конструкции;

     ограничение скорости вращения ведущего вала генератора волн при больших диаметрах колес;

     повышенные потери мощности на трение и на деформацию гибкого колеса (КПД составляет 0,7-0,85 при U = 80-250).
Цепные передачи
Цепная передача состоит из двух колес с зубьями (звездочек) и охватывающей их цепи. Наиболее распространены передачи с втулочно-роликовой цепью (рис. 7, а) и зубчатой цепью (рис. 7, б). Цепные передачи применяются для передачи средних мощностей (не более 150 кВт) между параллельными валами в случаях, когда межосевые расстояния велики для зубчатых передач.

Преимуществами цепных передач являются:

     отсутствие проскальзывания;

     достаточная быстроходность (20-30 м/с);

     сравнительно большое передаточное число (7 и более);

     высокий КПД;

     возможность передачи движения от одной цепи нескольким звездочкам;

     небольшая нагрузка на валы, т.к. цепная передача не нуждается в предварительном натяжении цепи необходимом для ременной передачи.


Рис. 7. Цепные передачи Рис. 8. Механизм управления рулем

Недостатками цепных передач являются:

     вытяжка цепей вследствие износа шарниров;

     более высокая стоимость передачи по сравнению с ременной;

     необходимость регулярной смазки;

     значительный шум.

По назначению цепи подразделяют на приводные, используемые в приводах машин; тяговые, применяемые в качестве тягового органа в конвейерах, и грузовые, используемые в грузоподъемных машинах для подъема грузов.

Цепные передачи применяются, например, для управления рулем направления самолета (рис. 8), для привода механизма отклонения триммера руля высоты.

Звездочки. По конструкции звездочки похожи на зубчатые колеса. Делительная окружность звездочки проходит через центры шарниров цепи. Профилирование их зубьев выполняют по стандарту. Ширина b зубчатого венца звездочки принимается несколько меньшей расстояния между внутренними пластинками. Звездочки больших размеров выполняют составными. [3]
Сложение и разложение сил
Обычно на тело действуют одновременно несколько сил. Чтобы установить результат их действия, вводят понятие равнодействующей силы, т. е. такой силы, которая производит на тело такое же действие, как и несколько одновременно действующих на него сил. Силы, заменяемые равнодействующей силой, называют составляющими. Нахождение равнодействующей нескольких сил называется сложением сил.

Рассмотрим случай, когда на тело действуют две силы, приложенные в одной точке и составляющие между собой угол, не равный 0 или p. Пусть через два неподвижных блока, закрепленных на вертикальной доске, перекинута нить, на концах которой подвешены слева четыре, а справа три одинаковых груза . Если к этой нити в точке O, расположенной между блоками, подвесить пять таких же грузов, система придет в равновесие.

Пусть вес каждого груза равен 1 Н. Следовательно, равновесие системы происходит под действием трех сил, приложенных в точке О, а именно F₁= 4 Н, F₂ = 3 Н и R' = 5 Н.

Выбрав масштаб (1 деление = 1 Н), изобразим эти силы векторами F₁, F₂ и R'. Построим на векторах сил F₁ и F₂, как на сторонах, параллелограмм и изобразим его диагональ вектором R. Измерим в том же масштабе длину этой диагонали (т. е. модуль вектора К). Оказывается, R = 5 Н. Таким образом, R = — R', т. е. сила R компенсирует (уравновешивает) силу R'. Но в то же время, как мы видели, сила R' компенсирует (уравновешивает) действие сил F₁ и F₂. Следовательно, сила R оказывает на систему в точке О такое же действие, как и силы F₁ и F₂, т. е. является их равнодействующей и представляет собой их векторную (геометрическую) сумму, т. е. R = F₁ + F₂.

Таким образом, равнодействующая двух сил, приложенных в одной точке и действующих на тело под углом друг к другу, по модулю и направлению равна диагонали параллелограмма, построенного на векторах этих сил, как на сторонах. Модуль равнодействующей силы определяют по формуле



где F₁ и F₂ — модули составляющих сил, к — угол между этими силами.

Рассмотрим частные случаи.

а) Две силы, приложенные в одной точке, действуют по одной прямой в одну сторону. В этом случае а = 0 и из формулы (4.1) следует, что



б) Две силы, приложенные в одной точке, действуют по одной прямой в противоположных направлениях. В этом случае a = p , и из формулы (4.1) следует, что

.

Как мы видели в эксперименте, при равновесии тела (точки О) под действием сил F₁ , F₂ и R' имеют место соотношения R = — R' и R = F₁ + F₂, значит, F₁ + F₂ + R' = 0. Следовательно, тело (при отсутствии вращения) находится в равновесии в том случае, когда равнодействующая всех действующих на него сил (т. е. векторная сумма этих сил) равна нулю.

Разложение сил на составляющие

Замену одной силы двумя, приложенными в той же точке и производящими на тело такое же действие, как и эта одна сила, называют разложением сил. Разложение сил производят также по правилу параллелограмма.

Задача разложения одной силы (модуль и направление которой известны) на две, приложенные в одной точке и действующие под углом друг к другу, имеет однозначное решение в следующих случаях, если известны:

направления обеих составляющих сил;

модуль и направление одной из составляющих сил;

модули обеих составляющих сил.

Разложение сил на составляющие широко используют в технике и в строительстве.

Сложение параллельных сил



Рисунок 9.

Рассмотрим случай, когда на твердое тело действуют две параллельные силы F₁ и F₂, направленные в одну сторону и приложенные в точках A и B (рис. 9).

Для нахождения равнодействующей этих сил поступим следующим образом. В точках Л и В приложим равные по модулю и противоположные по направлению силы F (при этом равновесие тела не нарушается). Тогда в точке А под прямым углом друг к другу будут приложены силы F₁ и F, а в точке B — соответственно силы F₂ и F.

Найдем их равнодействующие. Очевидно, что R₁ = F₁ + F, а R₂ = F₂ + F. Как видно из рис. 9, R₁ и R₂ не параллельны друг другу.

В твердом теле точку приложения силы можно переносить вдоль линии действия этой силы. Линии действия сил R₁ и R₂ пересекаются в точке О. В эту точку мы и перенесем силы R₁R₂. Они окажутся приложенными в одной точке и их равнодействующую R можно найти по правилу параллелограмма, построенного на векторах сил R₁ и R₂, как на сторонах.

В то же время, если мы в точке О разложим силу R₁ на составляющие F₁ и F, а силу R₂ на составляющие F₂ и F, то обе составляющие F (равные по модулю и противоположные по направлению) будут взаимно компенсироваться, а силы F₁ и F₂ окажутся направленными по одной прямой в одну сторону. Следовательно, их равнодействующая R равна их сумме и направлена в ту же сторону. Ее модуль составляет R = F₁ + F₂.

Из точки О эту равнодействующую R перенесем вдоль линии ее действия в точку С. Расстояния между точками приложения сил F₁ и F₂ и их равнодействующей R равны |AC| = l₁ и |BС| = l₂.

Из рис. 9 видно, что D OR₁F₁ ~ D AOC. Поэтому , т.е. , следовательно, . (4.2)

Поскольку D OR₂F₂ ~ D OBC, имеем , т. е. . Следовательно, .     (4.3)

Из (4.2) и (4.3) имеем F₁l₁ = F₂l₂, т. е. l₂/l₁ = F₁/F₂.

Таким образом, равнодействующая двух параллельных, одинаково направленных сил параллельна им, равна их сумме и одинаково с ними направлена, а точка приложения этой равнодействующей делит расстояние между точками приложения составляющих на части, обратно пропорциональные силам. [6]
Механизмы для реализации
Фрикционные передачи с постоянным передаточным отношением применяют сравнительно редко. Их область ограничивается преимущественно кинематическими цепями приборов, от которых требуется плавность движения, бесшумность работы, безударное включение на ходу и т.п. Фрикционные вариаторы применяют достаточно широко для обеспечения бесступенчатого регулирования скорости в станкостроении, текстильных, бумагоделательных и других машинах и приборах. В авиастроении фрикционные передачи не применяются. Диапазон передаваемых мощностей обычно находится в пределах до 10 кВт, так как при больших мощностях трудно обеспечить необходимое усилие прижатия катков.

Пневматические передачи редко применяют на дорожных машинах. Источником энергии для передач служит компрессор, приводимый в движение двигателем машины, а рабочей средой — сжатый воздух, работающий так же, как и жидкость. Однако вследствие значительного изменения объема воздуха от повышения давления механизмы рабочих органов могут иметь резкие колебания при движении. Поэтому пневматические передачи можно применять лишь в случаях, когда не требуется большой плавности движения рабочих органов. Чтобы избежать сильного понижения температуры воздуха при его резком расширении и выделения из него воды, а также для предотвращения утечки воздуха, давление в пневматических передачах не должно превышать 8—9 ат. Такое низкое давление не может обеспечить больших усилий на механизмах рабочих органов. Одним из существенных недостатков пневматических передач является низкий КПД (0,5—0,6). Пневматические передачи применяют для механизмов управления на машинах, оборудованных компрессорами, например для дистанционного управления приводными лебедками бульдозеров, скреперов и др. Пневматика широко применяется в тормозных устройствах.

Ременные передачи применяют преимущественно в тех случаях, когда по условиям конструкции валы расположены на значительных расстояниях. Мощность современных передач не превышает 50 кВт. В многоступенчатых приводах ременную передачу применяют обычно в качестве быстроходной ступени, устанавливая ведущий шкив на валу двигателя. В таком случае габариты и масса передачи будут наименьшими.

Волновые передачи применяют в приводах для передачи движения в герметизированное пространство в химической, атомной и космической технике; в силовых и кинематических приводах общего назначения с большим передаточным отношением; в исполнительных малоинерционных быстродействующих механизмах систем автоматического регулирования и управления; в механизмах отсчетных устройств повышенной кинематической точности.

Цепные передачи применяются, например, для управления рулем направления самолета (рис. 8), для привода механизма отклонения триммера руля высоты. [2-6]
Заключение
Тело (в отличие от точки) под действием уравновешенной си­стемы не всегда находится в покое или движется равномерно и прямолинейно. Возможен случай, когда уравновешенная система сил, а точнее уравновешенная система пар сил вызывает равномерное вращение тела вокруг некоторой неподвижной оси. Следовательно, если на тело действует уравновешенная система сил, то тело либо находится в состоянии относительного покоя, либо движется равномерно и прямолинейно, либо равномерно вращается вокруг неподвижной оси.

Действие и противодействие всегда приложены к различным телам, и именно поэтому они не могут уравнове­шиваться.

В действительности все тела под влиянием силовых воздей­ствий со стороны других тел деформируются и изменяют свои размеры или форму. Но материалы, форму и размеры элементов конструкций подбирают с таким расчетом, чтобы их деформации были минимальными, поэтому такими деформациями пренебре­гают и рассматривают элементы конструкций как абсолютно твердые тела.

Силовые передачи очень распространены в технике и используются почти во всех механизмах современных машин.
Список используемой литературы:

1. Занимательная физика: силы в природе. Григорьев В. И., Мякишев Г. Я.

2. Основы технической механики. М.С. Мовнин, А.Б.Израелит, 3-е издание, переработанное и дополненное, 1990 г.

3. http://www.mehanica-kvs.narod.ru/razdel4/r42.html

4. Курс физики. А.В. Перышкин, ч. 2, Москва, 1962 г.

5. http://stroy-technics.ru/article/cilovye-peredachi-mekhanicheskogo-privoda

6. http://www.edu.yar.ru/russian/projects/socnav/prep/phis001/sta/stat20.html