Выполнение курсовой работы по разделу Детали машин

ШЕСТАЯ ГРУППА ЗАДАЧ. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ РАСЧЕТ ПЕРЕДАТОЧНОГО МЕХАНИЗМА

 УКАЗАНИЯ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ ШЕСТОЙ ГРУППЫ

Приступая к расчету кинематических и силовых параметров механических передач, студенты должны изучить материал, изложенный в конспекте [1, с.29… 34] или в источниках [2, с.117…119], [3, с.111…113], [4, с.114… 115].

Решение задач можно вести в следующем порядке.

1) Определяют передаточные отношения передач; под передаточным отношением и понимается отношение угловых скоростей на ведущем и ведомом колесах (валах) передачи. Помимо этого передаточное отношение передачи можно определить

  (8.1)

2) Вычисляют частоту вращения и угловую скорость на всех валах привода; зная передаточное отношение и опираясь на (6.1), можно вычислить угловую скорость

 , (8.2)

и так далее для каждого вала привода.

 Угловую скорость , рад/с, не всегда удобно использовать как характеристику скорости вращательного движения. Многие каталоги и рекомендации в технике для этого применяют частоту вращения п, об/мин. Угловая скорость и частота вращения связаны соотношением

; (8.3)

3) Вычисляют мощность на валах привода;

мощность вращательного движения Р, Вт, уменьшается пропорционально к.п.д. механических устройств, служащих для передачи движения с вала на вал

 P 2 = P 1 · h1 · h п, (8.4)

здесь h1 - к.п.д. передачи;

 h п - к.п.д. пары подшипников (опор) вала.

4) Определяют величину вращающего момента на валах привода; момент вращения - Т, H×м. Если мощность Р выражается в киловаттах, кВт, то

, (8.5)

или

. (8.6)

5) Определяют общий к.п.д. и общее передаточное отношение привода.

Как известно, передаточное отношение кинематической цепи, состоящей из N последовательно установленных пар, равно произведению передаточных отношений этих пар

u = u 1-2 ·u 2-3 ·u 3-4 · u N . (8.7)

 Общий к.п.д. привода при последовательном соединении механизмов и устройств также определяется произведением частных к.п.д.

 h = hhhh п ·… ·h N. (8.8)

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ШЕСТОЙ ГРУППЫ

Пример 8.3.1 Определить передаточное отношение между входными и выходными звеньями и каждой передачи в отдельности; угловую скорость, число оборотов, мощность и крутящий момент каждого вала; общий коэффициент полезного действия двухступенчатой передачи, изображенной на рисунке 8.11.

Числа зубьев колес соответствующих передач: z1 = 20; z2 = 100;

z3 = 24; z4 = 96; к.п.д. зубчатой цилиндрической передачи h ц = 0,97; к.п.д., учитывающий потери в опорах одного вала, h п = 0,99; полезная мощность, подводимая к первому валу Р = 10 кВт; скорость вращения первого вала w1 = 100 с –1.

Решение. 1 Передаточные отношения передач по формуле (8.1)

u 1 = z 2 / z 1 = 100 / 20 = 5;

u 2 = z 4 / z 3 = 96 / 24 = 4,

тогда общее передаточное отношение двухступенчатой передачи согласно формуле (8.7)

u = u 1 · u 2 = 5 · 4 = 20.

2 Определяем угловые скорости и частоты вращения валов по формулам (8.2) и (8.3)

w1 = 100 с –1 ;

w2 =w1 / u 1 = 100 / 5 = 20 с –1;

w3 =w2 / u 2 = 20 / 4 = 5 с –1;

n1 = (30 ·w1) / p = (30 · 100) / 3,14 = 955,414 об/мин;

n2 = (30 ·w2) / p = (30 · 20) / 3,14 = 191,08 об/мин;

n3 = (30 ·w3) / p = (30 · 5) / 3,14 = 47,77 об/мин.

3 Мощности на валах передаточного механизма согласно формуле (8.4)

P 1 = 10 · h п = 10 · 0,99 = 9,9 кВт;

P 2 = P 1 · h ц · h п = 9,9 · 0,97 · 0,99 = 9,507 кВт;

P 3 = P 3 · h ц · h п = 9,507 · 0,97 · 0,99 = 9,13 кВт.

4 Моменты на валах передаточного механизма по (8.5) или (8.6)

T 1 = P 1 / w 1 = 9,9 · 10 3 / 100 = 99 Н·м;

T 2 = P 2 / w 2 = 9,507 · 10 3 / 20 = 475,35 Н·м;

T 3= P 3 / w 3 = 9,13 · 10 3 / 5 = 1826 Н·м.

5 Общий к.п.д. передаточного механизма согласно формуле (8.8)

h = h п 3 ·h ц 2 = 0,99 3 · 0,97 2 = 0,913.

На главную