WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 || 3 |

Uо = (4) Так как общее передаточное число является произведением передаточных чисел всех последовательно соединенных передач привода, то для привода, состоящего из открытой передачи и одноступенчатого редуктора (рис. 2а; рис. 3а) = Uр Uо Uо.п, (5) а для привода, включающего в себя открытую передачу и двухступенчатый редуктор (рис. 2б; рис. 3б) = Uо Uо.п U1 U2. (6) После расчета величины общего передаточного числа нужно разбить его на составляющие. Задачу эту выполнить простыми алгебраическими НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЦЕНТР САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ действиями нельзя, так как мы имеем только одно уравнение с двумя (формула 5) или тремя (формула 6) неизвестными. Следует учесть также, что разбивка общего передаточного числа на составляющие в дальнейшем отразится на геометрических размерах передач привода, на условиях смазки передач, на эстетическом виде привода, на эксплуатационных свойствах передач и т.д. Неправильная разбивка передаточного числа может привести к тому, что привод вообще окажется неработоспособным (например, нарушается условие зацепления зубчатых колес). Поэтому при разбивке общего передаточного числа на составляющие следует обратиться к рекомендациям, которые сложились в настоящее время на основе конструкторского и эксплуатационного опыта для наиболее распространенных механических передач. Эти рекомендации приведены в табл. приложения. Кроме данных табл. 2, нужно учитывать и другие обстоятельства, указанные ниже.

Передаточное число плоско- и клиноременных передач следует выбирать в пределах от 1,5 до 3,0. Большие величины приводят к сильному увеличению размеров ведомого шкива передачи. Так, если передаточное число клиноременной передачи больше 3 - 4, ведомый шкив может оказаться больше редуктора и для его монтажа потребуется изготовление приямка.

Если открытая зубчатая или цепная передачи также имеют передаточное число больше 3 - 4, то ведомая звездочка или ведомое колесо приобретают несоразмерные, по сравнению с редуктором и рабочей машиной, большие габариты. Обслуживание такого привода может оказаться небезопасным. Большие передаточные числа открытых передач используют в вынужденных обстоятельствах, когда общее передаточное число слишком велико.

Большое передаточное число может оказаться и у открытой зубчатой или цепной передачи, когда ведомое колесо или звездочка закреплены не на валу, а на корпусе рабочей машины и имеют значительное число зубьев zо.. В этом случае передаточное число открытой передачи определяют, zо.задавшись числом зубьев шестерни или ведущей звездочки, по формуле zо.2 zо.U = /.

о.п Рассчитав или выбрав передаточное число открытой передачи, U о.п Uр можно найти передаточное число редуктора по формуле = /.

Uр Uо U о.п Если значение попало в рекомендуемый интервал Uр (см. табл.2), то для одноступенчатого редуктора разбивка передаточного числа заканчиНАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЦЕНТР САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ вается. Для двухступенчатого редуктора нужно снова разбить величину Uр на две составляющие U1 и U2 согласно формуле Uр = U1 Uи в соответствии с рекомендациями табл.2 приложения выбрать величины передаточных чисел первой и второй U2 ступени.

U Кроме того, нужно учитывать дополнительные требования, которые зависят от конструкции двухступенчатого редуктора: минимальные габариты, минимальная масса, технологичность.

У двухступенчатых цилиндрических редукторов обычно первая ступень имеет большее передаточное число, чем вторая U U1 = (1,3 1,5).

Это позволяет получить редукторы с меньшими габаритами и улучшенными условиями смазки зубьев колес передач.

У двухступенчатых соосных редукторов по той же причине рекомендуется принимать U U= (1,25 1,4).

В коническо-цилиндрических редукторах желательно придерживаться того же правила. Обычно в этих редукторах U U1 = (1,2 1,4).

Для червячно-цилиндрических редукторов важными факторами являются КПД, расход бронзы на венец червячного колеса и условия смазки. По всем этим параметрам показатели улучшаются, если уменьшается передаточное число U1 червячной быстроходной передачи. Рекомендуется следующая разбивка передаточного числа:

если Uр 75, то для повышения КПД редуктора в червячной паре zрекомендуется использовать червяк с числом заходов = 4. В этом случае передаточное число червячной пары можно выбрать в пределах U1 = 8 15, тогда U U2 = /(8 15).

p Величину U2 следует согласовать с данными табл. 2 приложения.

Uр Если > 75, то можно принять U2 = 3 5, в результате U U1 = /(3 5).

p Желательно получить U1 = 16 31,5 что позволит для повышения КПД zиспользовать червяк с числом заходов = 2.

НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЦЕНТР САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ В цилиндро-червячных редукторах целесообразно выбрать для первой быстроходной ступени передаточное число U1 = 2 2,5. Тогда U /UU2 =.

p В двухступенчатых червячных редукторах для увеличения их КПД, уменьшения нагрева редуктора, улучшения теплоотвода и условий смазки, для получения возможности применять при изготовлении червячного колеса второй ступени более дешевые и прочные безоловянные бронзы марок БрА9Ж3Л и БрА10Ж4Н4Л, целесообразно изготавливать венец червячного колеса первой ступени из оловянной бронзы и назначать передаточное число первой ступени редуктора U1 = 8 15. Это позволит изготоzвить червяк с числом заходов = 4. В этом случае должно выполняться U p условие 16U2 = 31,5. Тогда можно будет изготовить червяк вто8 zрой ступени с числом заходов = 2. При невыполнении этого условия нужно принять U1 = 15, а = Up.



U2 /Если U2 все-таки окажется больше допустимой в табл. 2 величины, слеUо.п дует вынужденно увеличить передаточное число открытой передачи или величину.

U В результате дальнейших расчетов и компоновки редуктора может оказаться, что предварительно выбранная разбивка передаточных чисел дала отрицательные результаты. В этом случае их следует принять за первый шаг последовательного приближения к решению задачи и снова произвести разбивку передаточного числа с учетом уже сделанного первого шага. Метод последовательного приближения очень часто встречается в конструкторской деятельности.

Рассмотрим на нескольких примерах разбивку общего передаточного числа на составляющие по ступеням передачи.

Пример 1. Привод состоит из двигателя, клиноременной передачи и червячного редуктора. Согласно заданию, синхронная частота вращения двигателя = 3000 мин-1, частота вращения вала рабочей машины nд.с nр.м = 50 мин-1. После расчетов и выбора двигателя установлено, что его рабочая частота вращения = 2850 мин-1. По формуле (4) определяется nд общее передаточное число nр.м = / = 2850/50 = 57.

Uо nд НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЦЕНТР САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ Согласно рекомендациям табл. 2, принимаем передаточное число клиноUо.п ременной передачи = 2, тогда передаточное число червячного редуктора (формула 5) Uр = Uо /U = 57/2 = 28,5.

о.п Сопоставляем эту величину с данными табл. 2. Передаточное число Uр = 28,5 попало в область рекомендуемых величин для червячных редукторов.

Пример 2. Привод состоит из двигателя = 1440 мин-1, червячноnд цилиндрического редуктора, цепной передачи. Частота вращения вала раnр.м бочей машины = 8,0 мин-1. Определяем общее передаточное число привода (формула 4) nр.м = / = 1440/8,0 = 180.

Uо nд Принимаем, согласно табл. 2, передаточное число цепной передачи U =3, тогда о.п Uр = U2 = / = 180/3 = 60.

U1 Uо U о.п Uр Так как 75, принимаем по рекомендациям табл. 2 приложения переUдаточное число первой червячной ступени редуктора = 10, тогда U U= Uр/ = 60/10 = 6.

Согласно табл. 2, передаточное число цилиндрической пары оказалось U2 4,слишком большим. Уменьшаем его, приняв. В результате передаточное число червячной пары будет равно U1 U= Uр/ = 60/4,6 = 13,04.

U1 13.

Принимаем Уточняем передаточное число цепной передачи Uо.п Uо /U Uо /U1 U2180/13 4,6 3,01.

р Пример 3. Состав привода показан на рис. 4а. Особенностью этой схемы является наличие колеса открытой зубчатой передачи, устаzо.новленного на корпусе рабочей машины и имеющего = 150 зубьев.

Определим общее передаточное число: = 1460/30 = 48,7.

Uо Определяем передаточное число открытой передачи, приняв число zо.зубьев шестерни = 21. Число зубьев шестерни открытой зубчатой zо.передачи следует выбирать в пределах от 17 до 25.

НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЦЕНТР САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ zо.2 zо.U = / = 150/21 = 7,15.

о.п Определяем передаточное число редуктора Uр = / = 48,7/7,15 = 6,82.

Uо U о.п Принимаем передаточное число первой конической ступени редуктора U1 = 3, тогда передаточное число второй цилиндрической ступени редуктора Uр U2 = /U1 = 6,82/3 = 2,27.

Полученные цифры соответствуют рекомендованным в табл. 2 величинам Uпередаточных чисел и соотношению U1 = (1,2 1,4).

Рис. 4. Кинематические схемы приводов Пример 4. На рис. 4б показан состав привода.

Определяем общее передаточное число nр.м = / = 2900/12 = 241,7.

Uо nд Для привода данной конструкции получилось большое передаточное число, поэтому примем наибольшие передаточные числа для всех передач, входящих в привод (см. табл. 2), и определим, каким получится общее передаточное число. Итак, принимаем = 5; U1 = 7; U2 = 6,3, тогда U о.п = U1 U2 =576,3=220,5 < 241,7.

Uо U о.п Видно, что даже при наибольших значениях передаточных чисел передач не удается достичь расчетного значения общего передаточного числа. Такое положение требует изменения либо частоты вращения двигателя, либо конструкции привода. Выбираем двигатель с меньшей рабочей частотой вращения, равной = 727 мин-1. Это решение обязательно следует соглаnд НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЦЕНТР САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ совать с руководителем проекта, так как оно касается изменения задания на курсовой проект.

Снова определяем общее передаточное число привода nр.м = / = 727/12 = 60,6.

Uо nд Принимаем передаточное число открытой клиноременной передачи U = 3,0 и определяем передаточное число редуктора о.п Uр = / = 60,6/3,0 = 20,2.

Uо U о.п Определяем передаточное число U2 второй ступени редуктора, учитывая Uр что = U2 и рекомендуется U1 = (1,3 1,5).

U1 UUр Принимаем U1 = 1,5, тогда = 1,5U2. Следовательно UU2 U /1,5 20,2 /1,5 3,67, U1 1,53,67 5,5.

а P Таким образом, передаточные числа выбраны. Они оказались в пределах рекомендуемых величин (см. табл. 2).

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТЕЙ, ЧАСТОТ ВРАЩЕНИЯ И ВРАЩАЮЩИХ МОМЕНТОВ ПО ВАЛАМ ПРИВОДА После установления КПД отдельных узлов и разбивки передаточного числа по ступеням передач можно подсчитать мощности, частоты вращения и вращающие моменты на всех валах привода. Расчет мощностей на валах привода целесообразно производить от рабочей машины к электродвигателю, а расчет частот вращения – от электродвигателя к рабочей машине. Прежде, чем приступить к расчету, нужно обозначить все валы привода ( рис. 5) и проставить на них выносные стрелки с тремя полками, Р n Т на каждой из которых проставить значения,, с соответствующими индексами.





Этапы расчета и их последовательность лучше всего проследить на конкретных примерах.

Пример 1. (Рис. 5а). Установлены КПД клиноременной передачи о.п, цилиндрической 1 и червячной передач, подшипников качения Uо.п,, а также рассчитаны передаточные числа ременной передачи п первой U1 и второй U2 передач редуктора.

Начиная от рабочей машины, определяем мощности на валах привоРр.м да. На рабочей машине – (взять из бланка задания); на 3-м валу реРр.м п дуктора = / (учтены потери в подшипниках); на 2-м валу редукРНАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЦЕНТР САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ 2 п тора (вал - червяк) Р2 = /( ) (учтены потери в червячной передаче Ри подшипниках); на 1-м валу редуктора (входной вал) Р1= Р2 /(1 ) п (учтены потери в цилиндрической передаче и подшипниках); на промежуточном валу (ведомый вал ременной передачи) = Р1/ (учтены потеРп.в п ри в подшипниках) и, наконец, на валу электродвигателя = / Рд Рп.в о.п (учтены потери в клиноременной передаче). В результате расчетов Рд должна совпадать с расчетной мощностью двигателя, полученной ранее.

Частоты вращения валов находим, начиная от электродвигателя. На валу двигателя – (выбрана из табл. 3 или 4 приложения), на промежуnд точном валу = / (частота вращения уменьшилась из-за клиноnп.в nд U о.п ременной передачи); на 1-м валу редуктора n1= (муфта частоты враnп.в щения не меняет); на 2-м валу n2= n1/U1 (частота вращения уменьшилась в цилиндрической передаче); на 3-м валу = n2/U2 (уменьшилась в черnnр.м вячной передаче); на валу рабочей машины = (муфта не изменяет nчастоту вращения). Величина nр.м должна совпасть с заданием (см.

бланк). Допускается отклонение не более 4 %.

Вращающие моменты на валах можно определить по формуле Рi /ni, Н м.

Тi = В эту формулу подставляют Р в кВт, а n в мин-1. Подставив в формулу вместо i индекс соответствующего вала, получим уравнение для расчета вращающего момента T данного вала.

НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЦЕНТР САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ Пример 2. Схема привода представлена на рис. 5б.

Расчет мощностей, частот вращения и вращающих моментов по валам передач выполняется в такой последовательности:

мощности на валах Рр.м = (см. бланк задания);

о.п п 1 п Рр.м Р2 = / ; Р1= Р2 / Р1;

; Рд = частоты вращения nд = (выбрано после подбора электродвигателя по табл. 3);

Uо.п (сравнить с заданием);

nр.м n1= ; n2= n1/U1 ; = n2/ nд вращающие моменты Рд /пд ; Т1= 9550 Р1 /п;

Tд= Р2/п2 ; Тр.м = 9550 Рр.м / пр.м.

Т 2 = ПРИМЕРЫ КИНЕМАТИЧЕСКОГО РАСЧЕТА ПРИВОДА Пример 1. Исходные данные для расчета:

синхронная частота вращения вала двигателя = 3000 мин-1;

nд.с состав привода: цилиндро-червячный редуктор, открытая зубчатая передача с промежуточным валом;

на корпусе рабочей машины установлено зубчатое колесо с числом zо.зубьев = 120;

Рр.м мощность рабочей машины = 4,2 кВт;

nр.м частота вращения рабочей машины = 7,2 мин-1.

Решение задачи.

1.1. Построение кинематической схемы привода (рис. 6а).

Перед построением нужно выбрать тип муфт. Для соединения входного вала редуктора с двигателем выбираем упругую муфту (МУВП), а для соединения выходного вала редуктора – зубчатую муфту. Одновременно с построением кинематической схемы проводим от каждого вала выносные линии с полками для кинематических и силовых параметров привода.

НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЦЕНТР САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ а б 1.2. Определение общего КПД привода.

Находим места потерь мощности. Ими оказываются четыре пары подшипников 1-4 на валах привода (три пары в редукторе и одна на промежуточном валу; подшипники рабочей машины не учитываем, так как потери в них учтены в требуемой мощности на валу рабочей машины), цилиндрическая косозубая 5 и червячная 6 передачи в редукторе, открытая зубчатая передача 7.

о.п = п.

1 о Выбираем соответствующие значения КПД по табл. 1:

1 0,97; 0,75; п 0, и о.п 0,95.

В результате: = 0,97 0,75 0,99 0,95 = 0,664.

о 1.3. Определение расчетной мощности электродвигателя.

Рр.м о Рд = / = 4,2/0,664 = 6,33 кВт.

По табл. 3, учитывая синхронную частоту вращения вала двигателя nд.с = 3000 мин-1, выбираем двигатель ближайшей большей мощности АИР112М2: Рд.ном = 7,5 кВт; = 2895 мин-1.

nд НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЦЕНТР САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ 1.4. Определение общего передаточного числа привода.

nр.м = / = 2895/7,2 = 402,08.

Uо nд 1.5. Разбивка общего передаточного числа по ступеням привода.

= Uр о.п Uо U = U U1 U2.

о.п Так как на рабочей машине установлено зубчатое колесо, принимаем zо.число зубьев на шестерне открытой передачи = 21 и определяем её передаточное число zо.zо.U = / = 120/21 = 5,71.

о.п Определяем передаточное число редуктора Uр = / = 402,08/5,71 = 70,42.

Uо U о.п Согласно табл. 2 приложения, выбираем для цилиндрической переU1=2,5, тогда передаточное число червячной ступени редачи редуктора U2 U /U1 70,42/ 2,5 28,дуктора будет, что соответствует рекоменp дуемым значениям. Принимаем U2=28.

Pages:     | 1 || 3 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.