Кинематический расчет. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию для студентов всех специальностей
 Скачать 2.62 Mb.
|
|
Примечание: 1 Фактическое общее передаточное число редуктора может иметь отклонение от номинального не более 4%. 2 uб ,uт , uп – передаточное число соответственно быстроходной, тихоходной и промежуточной ступеней. 3 Приведенные под звездочкой (*) данные можно пользоваться для конических и цилиндрических редукторов, назначая для быстроходной конической ступени число не более 4 (в крайнем случае до 6,3). При разбивке общего передаточного числа в двухступенчатых редукторах можно пользоваться рекомендациями, приведенными в табл. . Рассчитанные по предложенным зависимостям передаточные числа ступеней округляют до стандартного ближайшего значения (см. табл. ), после чего по формулам (4), (5) определяется фактическое значение общего передаточного числа привода. Для двух- и трехступенчатых редукторов фактические общие передаточные числа соответственно равны:  , (10) . (11)Поскольку частоты вращения выходных валов коробок представляют геометрическую прогрессию со знаменателем  , то по заданной минимальной частоте  соответствующей максимальному моменту  , рассчитываются остальные частоты:  ,  и так далее. Наиболее употребительные значения  Разбивка по ступеням выполняется для всех возможных скоростей вращения выходного вала. Обычно расстояние между опорами в коробках скоростей больше, чем в редукторах. Поэтому для них рекомендуется в начале кинематической цепи принимать меньшие передаточные числа, а в конце – больше. Это положение обеспечивает не резкое, а постепенное увеличение габаритов передач, валов, опор. Для блочных пар рекомендуется принимать  .5.3 Расчет кинематической погрешности Оценка погрешности кинематического расчета редуктора заключается в расчете ошибки фактического передаточного числа (10), (11) относительно номинального (6)  . (12)Кинематический расчет читается выполненным удовлетворительно, если выполняется неравенство  , (13)где [u] – допускаемое значение относительной погрешности. Для одноступенчатых редукторов [u]=2,5%, для двухступенчатых редукторов [u]=4%. Таблица – Рекомендации по разбивке общего передаточного числа двухступенчатых редукторов по ступеням
Продолжение таблицы 12
6 Расчеты частот, мощностей и вращающих моментов отдельных элементов привода 6.1 Расчет частот вращения В схемах с ременной передачей на входе редуктора частота вращения ведущего шкива равна частоте вращения вала электродвигателя:  .Частота вращения ведомого шкива равна частоте вращения входного (быстроходного) вала редуктора и всех элементов (шестерен, червяков, муфт), жестко связанных с этим валом:  ,где  – частота ведущего элемента быстроходной ступени, например шестерни или червяка.При отсутствии ременной передачи между валом электродвигателя и входным валом редуктора (соединение названных валов при помощи муфты или использование в схеме электродвигателя фланцевого исполнения с жестким соединением тех же валов)  .Частота вращения промежуточного вала многоступенчатой закрытой передачи и всех элементов, установленных на этом валу, (зубчатых и червячных колес, муфт) зависит от передаточного числа быстроходной ступени:  ,где  – частота вращения ведомого элемента быстроходной ступени, например зубчатого (червячного) колеса; – частота вращения ведущего элемента тихоходной ступени.Частота вращения выходного (тихоходного) вала двухступенчатого редуктора и связанного с ним элементов (ведомого колеса тихоходной ступени, муфты, ведущей звездочки цепной передачи) равна:  ,где  – частота вращения ведомого элемента тихоходной ступени; – частота вращения ведущей звездочки цепной передачи, установленной на выходном валу редуктора.6.2 Расчет мощностей Мощности, передаваемые элементами привода, рассчитываются с учетом потерь, величина которых определяется соответствующими КПД (см. табл. 6):  , , , , , , .В приведенных расчетных зависимостях приняты следующие обозначения:  – потребная мощность электродвигателя; и  – соответственно мощности на ведущем и ведомом валу шкиве ременной передачи; и  – мощности на входном и выходном валу редуктора; – мощности на ведущих и ведомых элементах быстроходной и тихоходной ступени редуктора; – КПД ременной передачи; – КПД пары подшипников качения; –КПД зацепления (зубчатой, червячной передачи).6.3 Расчет вращающих моментов После определения частот и соответствующих мощностей величены вращающих моментов для каждого элемента привода можно рассчитать по формуле  .Для удобства представления расчета результаты расчетов могут быть заключены в следующую таблицу . Таблица - Результаты расчетов частот, мощностей и вращающий моментов на отдельных элементах привода
7 Примеры расчетов Пример 1. Выполнить кинематический расчет привода по приведенной схеме и исходным данным (рис.). Общие замечания к расчету. а) Вращающий момент от электродвигателя передается входному валу редуктора через ременную передачу, ведущий шкив которой закреплен на валу электродвигателя, а ведомый – на входном валу редуктора. Чем меньше будет назначено передаточное число ременной передачи, тем меньшим будет диаметр ведомого шкива и компактнее передача (рис. ). С другой стороны, чем выше частота вращения вала электродвигателя при заданной (потребляемой) мощности, тем меньше его вес и стоимость. В зависимости от числа пар полюсов простые асинхронные электродвигатели имеют теоретические (синхронные, без учета скольжения) частоты вращения:  .Рекомендуется назначить стандартное передаточное число ременной передачи:  = 1,12; 1,25; 1,4; 1,6; 1,8.б) Двухступенчатый цилиндрический редуктор имеет минимальную массу и оптимальную конструкцию, если диаметры колес (ведомых элементов ступеней) будут приблизительно равны друг другу. Это достигается подбором передаточных чисел ступеней: большее у первой ступени (d  /d ) и меньшее – у второй (d /d ) (рис.). Рисунок – Пример задания на курсовой проект  Рисунок – Ременная передача  Рисунок – Схема двухступенчатого редуктора в) Кинематическая цепь привода: ременная передача – первая ступень редуктора – вторая ступень редуктора.  ,где  – общее передаточное число привода, – передаточное число ременной передачи, - передаточное число первой ступени редуктора, - передаточное число второй ступени редуктора.г) Привод содержит 4 вала, частоты вращения которых понижаются от электродвигателя к выходу:  – частота вращения вала электродвигателя (указана в каталоге для каждого типа); - частота вращения входного вала редуктора (ведомого шкива и шестерни I ступени); – частота вращения промежуточного вала редуктора (шестерни II ступени и колеса I ступени); – частота вращения выходного вала редуктора (колеса II ступени и ведущей звездочки цепной передачи).д) Потери мощности, оцениваемые КПД, происходят в следующих узлах кинематической цепи: ременной передаче, подшипниках ведущего вала, зацеплении колес I ступени редуктора, подшипниках промежуточного вала, зацеплении колес II ступени редуктора, подшипниках выходного вала, т.е.  . | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
