Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

ЛЕКЦИЯ 27. Общие сведения о механических передачах. Кинематическая цепь. Расчёт кинематических цепей.

Механическая передача – это устройство, предназначенное для передачи мощности от источника (двигателя) к рабочему органу.

Основные причины применения передач следующие:

1. Требуемые скорости рабочих органов машины часто не совпадают со скоростями стандартных двигателей,

2. Скорости рабочего органа машины часто необходимо изменять в процессе работы.

3. Большинство рабочих органов машин должны работать при малых скоростях, а высокооборотные двигатели экономичнее.

4. Двигатели изготавливают для равномерного вращательного движения, а в машинах иногда требуется прерывистое поступательное движение с изменяющимися скоростями.

По способу передачи мощности механические передачи бывают:

1) Передачи трением – к ним относятся фрикционные и ременные передачи.

2) Передачи с зацеплением – к ним относятся зубчатые и цепные передачи.

3) Передачи трением с зацеплением – к ним относятся червячные передачи и передача винт-гайка.

Механические передачи имеют 2 звена:

1) Ведущее звено (оно принимает мощность).

2) Ведомое звено (оно следует за ведущим).

У механической передачи существует 2 характеристики:

1) Передаточное число:

 - скорость вращения ведущего звена.

 - скорость вращения ведомого звена.

Если передаточное число больше 1, передача называется понижающей; если передаточное число меньше 1, передача называется повышающей; если передаточное число равно 1, передача не изменяет скорости вращения.

Коэффициент полезного действия:

 - мощность на ведомом звене.

 - мощность на ведущем звене.

Коэффициент полезного действия всегда меньше 1.

Совокупность передач, передающих мощность от источника к рабочему органу, образует кинематическую цепь.

Её изображение на бумаге называется кинематической схемой. Кинематическая схема изображается с помощью условных изображений (рисунок 22).

 

 

                                                                              

 

Электродвигатель.    На валу, установленном в под-          Концы валов соединены

                                  шипниках, расположено звено,           при помощи муфты:

                                     вращающееся вместе с валом.                 а – компенсирующей,

                                                                                                                  б – предохранительной.

             

Открытая ремённая передача:  Открытая цепная передача. Закрытая зубчатая пере-

а – клиновым ремнём;                                                                  дача цилиндрическими

б – плоским ремнём.                                                                    прямозубыми колёсами.

                                                   

Закрытая зубчатая передача        Закрытая зубчатая передача   Закрытая зубчатая

цилиндрическими косозубыми  цилиндрическими шевронными передача коничес-

     колёсами.                                         колёсами                            кими колёсами.

Рисунок 22. Некоторые условные обозначения на кинематических схемах.

Рассчитать кинематическую цепь – это значит по заданной мощности и скорости рабочего органа необходимо:

1) Подобрать электродвигатель.

2) Определить передаточные числа всех передач.

3) Определить мощности на всех валах цепи.

4) Определить скорости вращения всех валов цепи.

5) Определить вращающие моменты на всех валах цепи.

 

Таблица 13.       КПД и передаточные числа механических передач [10].

 

Передача	КПД η	Передаточное число u
Зубчатая в закрытом корпусе (редуктор) цилиндрическими колёсами коническими колёсами	0,97…0,98 0,96…0,97	3…6 2…4
Цепная передача	0,9…0,95	3…6
Ремённая передача плоским ремнём Ремённая передача клиновым ремнём	0,96…0,98 0,95…0,97	2…4 2…4
Пара подшипников качения	0,99…0,995	-

 

 

ПРИМЕР РАСЧЁТА КИНЕМАТИЧЕСКОЙ ЦЕПИ.

Рисунок 23. Кинематическая схема.

1. Электродвигатель; 2. Открытая ремённая передача плоским ремнём; 3. Конический зубчатый редуктор; 4. Открытая цепная передача; 5. Рабочий орган (ленточный транспортёр).

 

РЕШЕНИЕ.

Заданная кинематическая цепь состоит из трёх механических передач (открытой плоскоремённой, закрытой зубчатой коническими колёсами, открытой цепной), четырёх валов и трёх пар подшипников.

1 Подбираем электродвигатель:

1.1. по мощности:  где  - общий КПД кинематической цепи.

η_Р = 0,95 – КПД ремённой передачи; η_З  = 0,96 – КПД конического редуктора; η_ОП = 0,9 – КПД цепной передачи; η_П = 0,99 – КПД одной пары подшипников качения Взяты из таблицы 13, учитывая худший вариант, т. е. наименьшими.

Итак, кВт. 

1.2. по частоте вращения: , где u – общее передаточное число кинематической цепи, которое определяется с учётом рекомендуемых минимальных и максимальных передаточных чисел механических передач, составляющих кинематическую цепь (таблица 13).

об/мин; об/мин.

По каталогу двигателей (таблица 14) выбираем электродвигатель, мощность которого ближайшая большая к требуемой, а частота вращения находится в расчётном диапазоне. В том случае, если несколько частот вращения находится в расчётном диапазоне, следует отдать предпочтение наибольшей.

Для рассматриваемого примера подходит электродвигатель 4А180S4, у которого мощность Р_ДВ.= 22 кВт, синхронная частота вращения n_C = 1500 об/мин. Фактическая частота вращения вала электродвигателя составит: об/мин.

s = 0,02 – коэффициент скольжения (таблица 29).

2. Определяем передаточные числа всех передач кинематической цепи.

2.1. Определяем общее передаточное число кинематической цепи:

2.2 Методом подбора разбиваем общее передаточное число между передачами. При этом, передаточные числа конического редуктора и цепной передачи принимаем целыми числами, лежащими в рекомендуемых диапазонах: u_З = 4, u_Ц = 5. Тогда передаточное число ремённой передачи - лежит в рекомендуемом диапазоне (таблица 13).

3. Определяем мощности на всех валах кинематической цепи:

Расчёт считается удовлетворительным, если разница между заданным и расчётным значениями мощности вала рабочего органа (Р₄) не превышает 3%.

4. Определяем частоты вращения всех валов кинематической цепи:

n₁ = n_дв.ф = 1470 об/мин;              n₂ = n₁/u_p = 1470/3,675 = 400 об/мин;

n₃ = n₂/u₃ = 400/4 = 100 об/мин;  n₄ = n₃/u_оп = 100/5 = 20 об/мин.

Расчёт считается удовлетворительным, если разница между заданной и расчётной частотами вращения вала рабочего органа (n₄) не превышает 3%.

5. Определяем вращающие моменты на валах кинематической цепи: Нм.

Нм;                                  Нм;

Нм                                      Нм

Таблица 14.  Электродвигатели асинхронные серии 4А ГОСТ 19523-81 [10].

 

РДВ,кВт	Синхронная частота вращения nс, об мин								Диаметр вала d,мм
	3000		1500		1000		750
	Марка	S	Марка	s	Марка	S	Марка	s
1,5	80А2	0,042	80B4	0,058	90L6	0,064	100L8	0,07	22; 24;28
2,2	80В2	0,043	90L4	0,051	100L6	0,051	112MA8	0,06	22; 24; 28; 32
3	90L2	0,043	100S4	0,044	112MA6	0,047	112M8	0,058	24; 28; 32;
4	100S2	0,033	100L4	0,047	112MB6	0,051	132S8	0,041	28;
5,5	100L2	0,034	112M4	0,037	132S6	0,033	132M8	0,041	28; 32; 38; 42
7,5	112M2	0,025	132S4	0,03	132M6	0,032	160S8	0,025	32; 38; 42
11	132M2	0,023	132M4	0,028	160S6	0,027	160M8	0,025	38;42
15	160S2	0,021	160S4	0,023	160M6	0,026	180M8	0,025	42; 48
18,5	160M2	0,021	160M4	0,022	180M6	0,027	200M8	0,023	42; 48
22	180S2	0,02	180S4	0,02	200M6	0,028	200L8	0,027	48; 55
30	180M2	0,019	180M4	0,019	200L6	0,021	225M8	0,018	48; 55
37	200M2	0,019	200M4	0,017	225M6	0,018	250S8	0,015	55; 65
45	200L2	0,018	200L4	0,016	250S6	0,014	250M8	0,014	55; 65

Задача для самостоятельного решения. Рассчитать кинематическую цепь, указанную на рисунке 24 по данным, указанным в таблице 15.

Рисунок 24. Кинематические схемы

Таблица 15.                Варианты задания.

 

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
РТР, кВт	4,6	3,3	6,3	4,7	6,4	2,5	1,8	4,5	3,5	1,9	3,6	4,9	2,6	6,7	5,3
nTP, об/мин	100	120	150	110	90	115	125	95	80	85	90	120	75	110	95
Схема	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1
Вариант	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30
РТР, кВт	4,6	3,4	6,5	4,8	6,3	2,8	2,2	4,8	3,6	2,4	3,8	5,2	3,4	6,8	5,3
nTP, об/мин	90	100	120	130	95	110	120	90	85	80	94	110	80	105	90
Схема	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2