ЗАДАНИЕ 12 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКИХ
ПАРАМЕТРОВ ПРИВОДА
12.1 Постановка задачи
Привод состоит из электродвигателя мощностью Рдв с угловой скоростью вала wдв, и трех передач, характеристики которых указаны на кинематических схемах (рисунки 21, а и 21, б). Угловая скорость выходного вала wвых. Требуется определить: а) общий КПД и передаточное отношение привода; б) вращающие моменты и угловые скорости для всех валов. При расчете значения КПД передач принять в соответствии с рекомендуемыми значениями таблицы 9. Данные для расчета взять из таблицы 8.
Таблица 8 - Исходные данные
Величина | Вариант | |||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
Рдв, кВт | 1,5 | 2,2 | 3,0 | 4,0 | 5,5 | 7,5 | 11,0 | 15,0 | 12,5 | 10,0 |
nдв, об/мин | 3000 | 1500 | 1000 | 1500 | 3000 | 1000 | 3000 | 1000 | 1500 | 1000 |
wвых, рад/с | 4,5 | 4,0 | 3,5 | 3,0 | 2,5 | 2,2 | 2,0 | 1,5 | 3,5 | 2,0 |
Условные изображения передач на схемах приводов: цилиндрическая зубчатая передача – рисунок 20, а; коническая зубчатая передача – рисунок 20, б; червячная передача – рисунок 20, в; клиноременная передача – рисунок 20, г; цепная передача – рисунок 20, д; М – электродвигатель.
 |
 |
12.2 Пример выполнения задания
Исходные данные: мощность приводного электродвигателя Рдв = 4 кВт; частота вращения двигателя пдв = 1500 об/мин; угловая скорость вращения выходного (рабочего) вала wвых= 4 рад/с.
Решение: 1) Находим общий КПД привода (рисунок 22) состоящего из клиноременной передачи, конической зубчатой передачи в закрытом корпусе и открытой цилиндрической зубчатой передачи
(20)
По таблице 13 КПД ременной передачи hрем= 0,96; КПД конической передачи hкп= 0,97; КПД открытой зубчатой передачи hозп= 0,95 КПД; одной пары подшипников качения hподш= 0,99. Число пар подшипников качения к, определяется по количеству валов в приводном механизме, в нашем случае к = 3.
h = 0,96 × 0,97 × 0,95 × 0,993 = 0,86
Передаточное отношение привода изображенного на рисунке 22
(21)
Так, как по условию задачи заданы частота вращения входного звена (двигателя) и угловая скорость выходного звена (рабочего вала), предварительно определяем угловую скорость вращения вала электродвигателя по формуле:
(22)
Общее передаточное число привода
Uпр= wдв /wр= 157/ 4 = 39,25 (23)
Передаточное отношение ременной передачи
Uрем = d2 / d1 = 200 / 100 = 2 (24)
Передаточное отношение конической передачи
Uкп= z4 / z3 = 66 / 22 = 3 (25)
Передаточное отношение открытой зубчатой передачи находим из формулы 21
Uозп = Uпр / U рем Uкп= 39,25 / 2 × 3 = 6,55
2) Определяем вращающие моменты на валах и их угловые скорости их вращения.
Момент на валу двигателя
Тдв = Т1 = Рдв/wдв= 4 ×103 / 157 = 25,48 Н×м (26)
угловая скорость wдв = w1 = 157 рад/с.
Момент на втором валу
Т2 = Т1 × Uрем ×hрем×hподш = 25,48 × 2 × 0,96 × 0,99 = 48,43 Н×м,
угловая скорость w3 = w1 / Uрем = 157 / 2 = 78,5 рад/с.
Момент на третьем валу
Т3 = Т2 × Uкп ×hкп×hподш = 48,43 × 3 × 0,97× 0,99 = 139,52 Н×м,
угловая скорость w3 = w2 / Uкп = 78,5 / 3 = 26,17 рад/с.
Момент на четвертом (выходном) валу
Т4= Т3 × Uозп ×hозпп×hподш = 139,52 × 6,55 × 0,95 × 0,99 = 859,5 Н×м,
угловая скорость
w4 = wвы х= w3 / Uозп = 26,17 / 6,55 = 4 рад/с.
9.3 Нормативно-справочные данные к расчету задания
Таблица 9 - Значения КПД механических передач
Передача | КПД |
Зубчатая в закрытом корпусе (редуктор): с цилиндрическими колесами с коническими колесами Зубчатая открытая Червячная в закрытом корпусе при: z = 1 z = 2 z = 4 Цепная открытая Клиноременная Потери на трение в опорах каждого вала | 0,97- 0,98 0,96- 0,97 0,95- 0,96 0,70- 0,75 0,80- 0,85 0,85- 0,90 0,90- 0,95 0,95- 0,97 0,99- 0,995 |
Основные порталы (построено редакторами)