Практическая работа № 20(ЭМ)

Тема: "Кинематический расчет привода".

Цель работы: Научиться выполнять кинематический расчет привода, состоящего из электропривода и двух передач.

Исходные данные: привод состоит из электродвигателя мощностью Р_дв кВт с частотой вращения  n_дв об/мин и двух ступенчатой передачи, включающей редуктор и открытую передачу, характеристики звеньев которой (d и z) заданы.

Требуется определить: а) угловые скорости  валов;  б) передаточные числа; в) общий КПД и вращающие моменты для всех валов. г) дать характеристику привода и его отдельных передач.

Пример выполнения работы:

Привод состоит из электродвигателя мощностью Рдв = 17кВт с угловой скоростью вала ω_дв =144 рад/с и многоступенчатой передачи.

Требуется определить: а) общие КПД и передаточное отношение передачи;

б) мощности, вращающие моменты и угловые скорости для всех валов.

Решение:

1. Кинематическая и конструктивная характеристики привода:

 передача двухступенчатая (1-2 - первая ступень, 2-3 - вторая ступень), понижающая, (т.е. уменьшающая угловую скорость, так как в каждой ступени диаметр выходного звена больше, чем входного). Первая ступень передачи - цилиндрическая косозубая, вторая - цилиндрическая прямозубая.

Передача закрытая, т.е. в корпусе. Передача называется редуктором (так как понижающая закрытая). Для присоединения к входному и выходному валам предусмотрены упругие муфты.

2. КПД отдельных передач: η _1-2 = 0,97; η ₂-₃ =0,97 (см. рекомендации).
Общий КПД передачи u= η _1-2 η ₂-₃ =0,97∙97 = 0,94.

3. Мощности на валах Р₁ = Рдв=17 кВт; Р₂ = Р₁ η _1-2 =17∙0,97 = 16,5 кВт;
Рз = Р₂ η _2-3  = 16,5∙0,97 = 16 кВт.

Мощность на третьем (выходном) валу можно было определить и иначе:

Рз = Р₁ η ₁-з = 17∙0,94 =16 кВт.

4. Передаточные числа отдельных передач: u _1-2 = z₂/z₁ = 80/20 = 4,
u₂-₃= z₄/z₃ = 54/18 = 3. Передаточные отношения равны передаточным
числам. Общее передаточное отношение передачи u = u _1-2u_2-3 ⁼ 4-3 = 12.

5.Угловые скорости валов: ω₁=ω_лв=144 рад/с; u₁.₂= ω₁/ω₂,

отсюда ω₂= ω₁/ω _1-2=144/4 = 36 рад/с; u₂-₃ =ω₂/ω₃, отсюда ω₃ =ω₂/ u₂.₃ = 36/3 = 12 рад/с.

Угловую скорость третьего вала можно было определить и иначе:

 u=u _1-3= ω₁/ωз, отсюда ω₃⁼ ω₁/u=144/12=12 рад/с.

б.Вращающие моменты на валах: m₁=p₁/ ω₁=17∙10 ³/144=118 Нм;

М₂₌Р₂/ ω₂=16,5∙10³/36=458Нм; М₃=Рз/ ωз⁼16∙10³/12=1330Нм.

Здесь мощность взята в ватах, например Р₁=17кВт=17∙10³ Вт.

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.

Контрольные вопросы: 1. Назначение передач

2. Классификация механических передач

3. Основные и дополнительные характеристики механических передач.