«Определение основных кинематических и динамических параметров передаточных механизмов»

20. 02. 02. ОП. 02 Техническая механик а.

Раздел 1. «Теоретическая механика». Тема 1. 2. «Кинематика и динамика»

Занятие №6 (практическое)

«Определение основных кинематических и динамических параметров передаточных механизмов»

ЗАДАНИЕ. По исходным данным (таблица 1) согласно варианту (номер по списку в журнале) и пользуясь примером (см. ниже) решить задачу.

Задание выполнять непосредственно в данном документе (в примере решения задачи) заменяя исходные данные своими и изменяя рассчитанные по формулам величины – также своими, полученными после соответствующих вычислений.

Возможно выполнение задания в рабочей тетради.

Таблица 1

Исходные данные

№ варианта	№ схемы (табл. 2)	Р_э, кВт	n₁, мин^-1	z₁	z₂	z¢ ₂	z₃	d, мм

		4, 2
		4, 4
		4, 6
		4, 8

		5, 2
		5, 4
		5, 6
		5, 8

		6, 2
		6, 4
		6, 4


		7, 2
		7, 4
		7, 8

		8, 4
		8, 6
		8, 8



		8, 2

Примерные значения КПД различных передач

Вид передачи	Закрытая	Открытая
Цилиндрическая зубчатая передача	0, 96…0, 98	0, 93…0, 95
Коническая зубчатая передача	0, 95…0, 97	0, 92…0, 94
Червячная передача	0, 75…0, 92	——
Цепная передача	0, 95…0, 97	0, 90…0, 93
Плоскоременная передача	——	0, 93…0, 95
Клиноременная передача	——	0, 94…0, 96

Таблица 2

Кинематические схемы привода станка

№ схемы	Схема	№ схемы	Схема

Элементы на схемах: 1 – электродвигатель; 2 – муфта; 3 – редуктор; 4 – червячная передача; 5 – цилиндрическая зубчатая передача; 6 – ременная передача; 7 – коническая зубчатая передача; 8 – цепная передача.

Задача. Станок приводится в движение ременной передачей от шкива, который получает вращение через редуктор от электродвигателя М, мощность которого Р_э = 10 кВт при частоте вращения ротора n₁ = 3000 мин^-1(рис. 1). ω ₃

Рис. 1. Кинематическая схема привода станка.

Коэффициент полезного действия каждой зубчатой пары η = 0, 9, а ременной передачи η = 0, 8; числа зубьев колес редуктора z₁ = 20, z₂ = 30, z¢ ₂ = 25 и z₃ = 50, диаметр шкива d = 400 мм.

Определить натяжения F₁ и F₂ ветвей ремня, считая, что F₁= 2F₂

Решение . Разность натяжения ветвей равна силе трения, действующей между ремнем и шкивом, и в данном случае является окружным усилием. Вращающий момент, действующий на шкив, равен

С другой стороны, вращающий момент можновычислить, знаяпередаваемую мощность и угловую скорость

Т = Р/ω

В технике часто скорость вращения выражают в оборотах в минуту, обозначают буквой п и называют частотой вращения. Установим зависимость между угловой скоростью и частотой вращения, выраженными соответственно в рад/с и мин^-1. Запишем пропорцию:

ω рад – 1 с,

2π n рад – 60 с.

Из пропорции найдем:

где п– частота вращения тела, об/мин или мин^-1

Определим частоту вращения шкива из соотношений:

Тогда угловая скорость шкива будет равна:

Мощность, переданную на шкив ременной передачи определим по формуле:

η = Рп/Рэ;

Рп= Рэη

Общий КПД привода

η = η ₁ η ₂ η ₃ = 0, 9× 0, 9× 0, 8 = 0, 648

Тогда

Р_п =10× 0, 648 = 6, 48 кВт

Теперь возможно определить вращающий момент:

Т = Р_п/ω ₃ = (6, 48× 1000): 104, 67 = 61, 9 Н× м

Теперь можно определить натяжение F₂ ведомой ветви ремня:

F₂ = 2T/d = (2× 61, 9)/0, 4 = 309, 5 H

По условию натяжение ведущей ветви в 2 раза больше натяжения ведомой, следовательно:

F₁ = 2F₂= 2× 309, 5 = 619 H

ВНИМАНИЕ! На кинематической схеме привода станка обозначить номерами все валы, и количество зубьев шестерен, зубчатых колес, количество заходов червяка, количество зубьев червячного колеса и звездочек (при наличии в схеме соответствующих элементов).

Дополнительное задание на оценку «хорошо»: определить передаточные числа для всех передач.

Дополнительное задание на оценку «отлично»:

1) определить передаточные числа для всех передач;

2) вращающие моменты на всех валах;

3) угловые скорости для всех валов.

12 3 4 Следующая ⇒