Задачи №№ 11-20

К решению этих задач следует приступить после повторения относящегося к вращательному движению материала разделов "Кинематика" и "Динамика", изучения темы 5.3 "Передачи враща­тельного движения", уяснения приведенных ниже методических указаний и разбора примера 13.

В предлагаемых задачах требуется определить кинематиче­ские (ω) и силовые (Р, М) параметры для всех валов многоступен­чатой передачи привода. Приступая к решению задачи, следует ознакомиться с ГОСТами на условные обозначения элементов и с правилами выполнения кинематических схем. Валы и звенья ну­меруются по направлению силового потока (направлению пере­дачи движения) - от ведущего вала (вал двигателя) к ведомому валу. Индекс в обозначениях параметров валов ω, Р и М соответ­ствует номеру вала, а в обозначениях d и z - номеру насаженного на вал звена (колеса, шкива, звездочки и т.п.). Параметры любого последующего вала определяют через заданные параметры веду­щего вала при условии, что известны КПД и передаточные отно­шения отдельных передач привода. Напоминаем, что при после­довательном соединении общее передаточное отношение равно произведению передаточных отношений отдельных передач, то же - для КПД.

Следует помнить, что для зубчатых передач передаточное число равно:

для червячных и цепных

и для ременных

где индекс 1 относится к ведущему, а индекс 2 - к ведомому звену передачи.

Приводим таблицу средних значений КПД некоторых пере­дач (с учетом потерь в подшипниках):

Таблица 15

Тип передачи	Закрытая	Открытая
Зубчатая цилиндрическая	0,98	0,96
Зубчатая коническая	0,97	0,95
Червячная	0,8	-
Цепная	-	0,92
клиноременная	-	0,95

Пример 13 (рис. 24)

Привод состоит из электродвигателя мощностью Р_ДВ =11 кВт с частотой вращения вала пдв=1460 об/мин и многоступенчатой передачи. Требуется определить: а) общие КПД и передаточное число привода; б) мощности, вращающие моменты и угловые скорости для

всех валов.

Решение

Рис. 24

1. Кинематическая и конструктив­ная характеристики привода: передача двухступенчатая, понижающая (т.е. уменьшающая угловую скорость, так как в каждой ступени диаметр выходного звена больше, чем входного). Первая ступень - передача цепная, вторая - цилиндрическая косозубая Передача закрытая, т.е. в герметичном корпусе, понижающая называется редуктором. Для подсоединения к ведущему и ведомому валам редуктора предусмотрены упругие муфты.

2. КПД передач

косозубого редуктора: η_ред = 0,98;

цепной передачи: η_ц.п. = 0,92;

Общий КПД передачи
η ₀ = η_{ц.п. ·} η_{ред =} 0,92 · 0,98 = 0,9.

3. Мощности на валах:

Р₁ = Р_дв= 11 кВт

P ₂ = P ₁ · η_ц.п. = 11·0,92 = 10,1 кВт

P ₃ = P ₂ · η_ред = 10,1·0,98 = 9,9 кВт

Мощность на третьем валу можно было определить и иначе:

P ₃ = P ₁ · η ₀ = 11·0,9 = 9,9 кВт

Передаточные числа отдельных передач:

Передаточные отношения равны передаточным числам. Об­щее передаточное отношение передачи

и ₀ = и_ред · и_ц.п. = 4 · 3 = 12.

4. Угловые скорости валов:

Отсюда

отсюда

Угловую скорость третьего (выходного) вала можно было определить и иначе:

1. Вращающие моменты на валах:

В понижающих передачах понижение угловых скоростей валов сопровождается соответствующим повышением вращающих момен­тов. Мощности на валах снижаются незначительно вследствие потерь на трение в подшипниках и при взаимодействии звеньев.