УКАЗАНИЯ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ
ЗАДАЧИ К КОНТРОЛЬНЫМ ЗАДАНИЯМ
Напомним, что устройство, приводящее в движение машину или механизм, носит название привода. В общем виде привод включает в себя двигатель и передаточный механизм, включающий в себя, как правило, механические передачи. Передаточный механизм как инструмент изменения кинематических и силовых параметров обычно представляют в виде кинематической схемы последовательно или параллельно соединенных элементов (звеньев). Параметры вращательного движения можно характеризовать набором кинематических и энергетических характеристик Рi, Тi, пi (или ) для каждого вала механизма. В каждом передаточном механизме различают два основных звена: ведущее и ведомое. Между ведущим и ведомым звеньями в многоступенчатых передачах размещаются промежуточные звенья. Колесо, которое инициирует движение, называется ведущим. В задаче заданы параметры ведущего колеса (или вала). На рисунках 1.1… 1.10 показаны схемы механических передач. Исходные данные для расчета указаны в соответствующих таблицах 1.1… 1.10. Полезная мощность, подводимая к первому валу Р1 , скорость вращения первого вала w1. Определить: - передаточное отношение между входными и выходными звеньями и каждой передачи в отдельности; - угловую скорость, число оборотов, мощность и крутящий момент каждого вала; - общий коэффициент полезного действия передачи. Для расчетов принять следующие значения к.п.д.: для пары цилиндрических колес hц = 0,97; для пары конических колес hк = 0,95; для червячной передачи при одно-, двух-, четырехзаходном червяке – соответственно hч= 0,7; 0,75; 0,8; для пары подшипников качения hп= 0,99.
Задание 1
Таблица 1
Задание 2
Таблица 2
Задание 3
Таблица 3
Задача 4
Таблица 4
Задача 5 Таблица 5
Задача 6 Таблица 6
Задача 7
Таблица 7
Задача 8 Таблица 8
Задача 9
Таблица 9
Задача 10
Таблица 10
УКАЗАНИЯ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ
Приступая к расчету кинематических и силовых параметров механических передач, студенты должны изучить материал, изложенный в рекомендованных источниках. Решение задач можно вести в следующем порядке. 1) Расчет передаточных отношений передач
. (2.1)
2) Расчет частот вращения и угловых скоростей на всех валах привода; зная передаточное отношение и опираясь на (2.1), можно вычислить угловую скорость
, (2.2)
и так далее для каждого вала привода. Угловая скорость и частота вращения связаны соотношением
. (2.3)
3) Расчет мощности на валах привода
P 2 = P 1 · h1 ·…∙ h п, (2.4)
здесь h1 - к.п.д. передачи; h п - к.п.д. пары подшипников (опор) вала. 4) Расчет значений вращающих моментов на валах привода
, (2.5) или . (2.6)
5) Определение общего к.п.д. и общего передаточного отношения привода. Как известно, передаточное отношение кинематической цепи, состоящей из n последовательно установленных пар, равно произведению передаточных отношений этих пар
u = u 1-2 ·u 2-3 ·u 3-4 · u n. (2.7)
Общий к.п.д. привода при последовательном соединении механизмов и устройств также определяется произведением частных к.п.д.
h = h 1·h 2·h 3·h п ·… ·h n. (2.8)
ПРИМЕР РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
Пример 1. Определить передаточное отношение между входными и выходными звеньями и каждой передачи в отдельности; угловую скорость, число оборотов, мощность и крутящий момент каждого вала; общий коэффициент полезного действия двухступенчатой передачи, изображенной на рисунке. Числа зубьев колес соответствующих передач: z1 = 20; z2 = 100; z3 = 24; z4 = 96; к.п.д. зубчатой цилиндрической передачи h ц = 0,97; к.п.д., учитывающий потери в опорах одного вала, h п = 0,99; полезная мощность, подводимая к первому валу Р = 10 кВт; скорость вращения первого вала w1 = 100 с –1.
Решение
1 Передаточные отношения передач по формуле (2.1)
u 1 = z 2 / z 1 = 100 / 20 = 5;
u 2 = z 4 / z 3 = 96 / 24 = 4,
тогда общее передаточное отношение двухступенчатой передачи согласно формуле (2.7)
u = u 1 · u 2 = 5 · 4 = 20.
2 Определяем угловые скорости и частоты вращения валов по формулам (2.2) и (2.3)
w1 = 100 с –1 ; w2 =w1 / u 1 = 100 / 5 = 20 с –1; w3 =w2 / u 2 = 20 / 4 = 5 с –1; n1 = (30 ·w1) / p = (30 · 100) / 3,14 = 955,414 об/мин; n2 = (30 ·w2) / p = (30 · 20) / 3,14 = 191,08 об/мин; n3 = (30 ·w3) / p = (30 · 5) / 3,14 = 47,77 об/мин.
3 Мощности на валах передаточного механизма согласно формуле (2.4)
P 1 = 10 · h п = 10 · 0,99 = 9,9 кВт; P 2 = P 1 · h ц · h п = 9,9 · 0,97 · 0,99 = 9,507 кВт; P 3 = P 3 · h ц · h п = 9,507 · 0,97 · 0,99 = 9,13 кВт.
4 Моменты на валах передаточного механизма по (2.5) или (2.6)
T 1 = P 1 / w 1 = 9,9· 10 3 / 100 = 99 Н·м; T 2 = P 2 / w 2 = 9,507 · 10 3 / 20 = 475,35 Н·м; T 3= P 3 / w 3 = 9,13 · 10 3 / 5 = 1826 Н·м.
5 Общий к.п.д. передаточного механизма согласно формуле (2.8)
h = h п 3 ·h ц 2 = 0,99 3 · 0,97 2 = 0,913.
Популярное: Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... ©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (3062)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |