11.1 Постановка задачи

Привод состоит из электродвигателя мощностью Р_дв с угловой скоростью вала _дв, и трех передач, характеристики которых указаны на кинематических схемах (рисунки 21, а и 21, б). Угловая скорость выходного вала _вых. Требуется определить: а) общий КПД и передаточное отношение привода; б) вращающие моменты и угловые скорости для всех валов. При расчете значения КПД передач принять в соответствии с рекомендуемыми значениями таблицы 9. Данные для расчета взять из таблицы 8.

Таблица 8 - Исходные данные

Величина	Вариант
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Рдв, кВт	1,5	2,2	3,0	4,0	5,5	7,5	11,0	15,0	12,5	10,0
nдв, об/мин	3000	1500	1000	1500	3000	1000	3000	1000	1500	1000
вых, рад/с	4,5	4,0	3,5	3,0	2,5	2,2	2,0	1,5	3,5	2,0

Условные изображения передач на схемах приводов: цилиндрическая зубчатая передача – рисунок 20, а; коническая зубчатая передача – рисунок 20, б; червячная передача – рисунок 20, в; клиноременная передача – рисунок 20, г; цепная передача – рисунок 20, д; М – электродвигатель.

11.2 Пример выполнения задания

Исходные данные: мощность приводного электродвигателя Р_дв = 4 кВт; частота вращения двигателя п_дв = 1500 об/мин; угловая скорость вращения выходного (рабочего) вала _вых= 4 рад/с.

Решение: 1) Находим общий КПД привода (рисунок 22) состоящего из клиноременной передачи, конической зубчатой передачи в закрытом корпусе и открытой цилиндрической зубчатой передачи

(20)

По таблице 13 КПД ременной передачи _рем= 0,96; КПД конической передачи _кп= 0,97; КПД открытой зубчатой передачи _озп= 0,95 КПД; одной пары подшипников качения _подш= 0,99. Число пар подшипников качения к, определяется по количеству валов в приводном механизме, в нашем случае к = 3.

 = 0,96  0,97  0,95  0,99³ = 0,86

Передаточное отношение привода изображенного на рисунке 22

(21)

Так, как по условию задачи заданы частота вращения входного звена (двигателя) и угловая скорость выходного звена (рабочего вала), предварительно определяем угловую скорость вращения вала электродвигателя по формуле:

(22)

Общее передаточное число привода

U_пр= _дв /_р= 157/ 4 = 39,25 (23)

Передаточное отношение ременной передачи

U_рем = d₂ / d₁ = 200 / 100 = 2 (24)

Передаточное отношение конической передачи

U_кп= z₄ / z₃ = 66 / 22 = 3 (25)

Передаточное отношение открытой зубчатой передачи находим из формулы 21

U_озп = U_пр / U _рем U_кп= 39,25 / 2  3 = 6,55

2) Определяем вращающие моменты на валах и их угловые скорости их вращения.

Момент на валу двигателя

Т_дв = Т₁ = Р_дв/_дв= 4 10³ / 157 = 25,48 Нм (26)

угловая скорость _дв = ₁ = 157 рад/с.

Момент на втором валу

Т₂ = Т₁  U_рем _рем_подш = 25,48  2  0,96  0,99 = 48,43 Нм,

угловая скорость ₃ = ₁ / U_рем = 157 / 2 = 78,5 рад/с.

Момент на третьем валу

Т₃ = Т₂  U_кп _кп_подш = 48,43  3  0,97 0,99 = 139,52 Нм,

угловая скорость ₃ = ₂ / U_кп = 78,5 / 3 = 26,17 рад/с.

Момент на четвертом (выходном) валу

Т₄= Т₃  U_озп _озпп_подш = 139,52  6,55  0,95  0,99 = 859,5 Нм,

угловая скорость

₄ = _{вы х}= ₃ / U_озп = 26,17 / 6,55 = 4 рад/с.