Задание № 4.
Тема: «Определение основных кинематических и динамических параметров передаточных механизмов»
Выполнил студент группы 222-ЧС ____________________________
ЗАДАНИЕ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ
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 | n 1, мин-1 | z 1 | z 2 | z¢ 2 | z 3 | 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.
Занятие №6 (практическое)
«Определение основных кинематических и динамических параметров передаточных механизмов»
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 n 1 = 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 можно вычислить, зная передаваемую 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,
2πn 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 = Р п /Р э ;
Р п = Р э η
Общий КПД привода
η = η1 η2 η3 = 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 /ω3 = (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.