DM_1 / Деталі машин КЛ [Стадник В. А

nc =3000; 1500; 1000; 750 хв-1. Очевидно, що така частота обертання далеко не завжди задовольняє технологічний процес виконання роботи (наприклад, процес точіння, фрезерування, свердління та ін.). А тому доводиться застосовувати передачі.

Узагальнюючи функції, що виконують передачі, можна так

Рис. 6.4. Схема передач: а – для трансформації руху; б – для зміни частоти обертання і обертальних моментів

З-поміж механічних передач найбільш розповсюджені передачі обертального руху, так як обертальний рух легко здійснити безперервним, простіше і легше здійснити у вигляді компактної конструкції, при цьому легше досягнути рівномірності ходу, зменшити втрати на тертя.

80

Передачі обертального руху служать для передачі енергії від двигуна до робочих машин, як правило з трансформацією швидкостей, сил і обертальних моментів.

6.3. Основні кінематичні та силові співвідношення в передачах

Рис. 6.5. Схема до визначення кінематичних і силових співвідношень у передачах

У всіх механічних передачах (рис. 6.5) є дві основні ланки: вхідна (ведуча) та вихідна (ведена).

Між ними в багатоступінчастих передачах розташовані проміжні ланки. Ланки, що передають обертальний момент, називаються ведучими, а ті,

що приводяться в рух від ведучих – веденими.

Параметри передачі, що відносяться до ведучих ланок, позначають індексом 1, а до ведених – індексом 2.

Таким чином:

d1 , V1 , ω1 (n1 ), P1 , T1 – відповідно діаметр, колова швидкість, кутова швидкість у с-1 (частота обертів у хв-1), потужність, обертальний момент на ведучому валу;

d2 , V2 , ω2 (n2 ), P2 , T2 – те саме, але на веденому валу.

81

6.4. Основні параметри механічних передач

Будь-яка механічна передача може бути визначена такими основними параметрами:

P2 – потужністю на виході (кВт);

ω2 (n2 ) – кутовою швидкістю (частотою обертання веденого вала) – с-1

(хв-1);

u – передатним відношенням.

Ці три характеристики, які мінімально необхідні і достатні для проведення проектного розрахунку будь-якої передачі.

Похідні параметри:

1.Передатне відношення визначається напрямом потоку потужності від ведучого валу до веденого і позначають буквою u12 .

мультиплікатором.

Найбільш поширені знижувальні передачі, тому що частота обертання виконуючого механізму в більшості випадків менша від частоти обертання вала двигуна.

Для розрахунків механічних передач використовують поняття передатного числа;

2.Передатне число – відношення числа зубців (діаметра) більшого колеса (шківа) до числа зубців (діаметра) меншого

колеса (шківа).

Його позначають такою ж літерою u, але без індексів:

82

Якщо передача багатоступінчаста, то її передатне число дорівнює добутку передатних чисел всіх її ступенів, тобто:

Для багатоступінчастої передачі, що складається з кількох окремих послідовно з'єднаних передач, загальний ККД визначають як добуток ККД всіх передач.

де η1 ,η2 ....ηn - ККД кожної кінематичної пари, а також інших ланок приводу, де мають місце втрати потужності (підшипники, муфти).

4. Обертальний (крутний) момент (Нм)

вхідному і вихідному валах і передатним числом u та коефіцієнтом корисної дії η .

Ці формули широко застосовуються для розрахунків обертальних (крутних) моментів на валах передач.

84

6.5. Класифікація передач

Рис. 6.6. Класифікація передач За принципом дії механічні передачі (рис. 6.6) поділяють на дві групи:

1.Передачі тертям;

2.Передачі зачепленням.

За характером зміни швидкості передачі поділяють на: а) знижувальні; б) підвищувальні.

Залежно від розташування осей валів у прсторі обертальний рух може передаватися паралельними, співвісними, що пересікаються та перехресними осями.

За характером руху валів розрізняють:

а) прості передачі, в яких вали обертаються лише навколо своїх осей, а осі валів та сполучені з ними деталі лишаються у просторі нерухомими;

б) планетарні, в яких осі та сполучені з ними деталі (сателіти) рухаються у просторі. Різновидом планетарних передач є хвильові передачі.

85

За конструктивним виконанням:

а) відкриті – що не мають загального захисного корпусу; б) закриті – розташовані в загальному корпусі, що забезпечує

герметизацію та постійне мащення.

За числом ступенів або окремих передач, взаємозв'язаних, та одночасно працюючих у передачах:

а) одноступінчасті; б) багатоступінчасті.

86

6.6. Вибір електродвигуна, кінематичний і силовий розрахунок приводу

Рис. 6.7. Кінематична схема приводу:

1 – електродвигун; 2 – клинопасова передача; 3 – муфта зубчаста; 4 – редуктор двоступінчастий конічно-циліндричний

Двигун являється одним із головних елементів приводу. Від типу двигуна, його потужності, частоти обертання залежать конструктивні і експлуатаційні характеристики робочої машини і її приводу.

Розрахунок приводу розпочинають з вибору електричного двигуна за потрібною потужністю і умовами експлуатації, що вказуються в технічному завданні на проект. Вибраний двигун перевіряють на нагрів при встановлених та перехідних режимах і короткочасному перенавантаженні.

Якщо привод призначений для роботи при довготривалому або незначно змінюваному навантаженні, необхідність такої перевірки відпадає.

В завданнях на курсовий проект передбачаються саме такі умови роботи. Для таких приводів рекомендуються трифазні асинхронні короткозамкнуті двигуни серії 4А. Ці двигуни найбільш універсальні. Закрите і обдуваєме виконання дозволяє застосовувати ці двигуни для роботи в

забруднених умовах, у відкритих приміщеннях і т. п.

87

Споживана (затрачена) потужність Pдв.сп двопотокового приводу (рис. 6.7) згідно з формулою (6.4) буде:

відповідно кінематичних ланцюгів приводу першого та другого потоків потужності.

Загальний ККД для першого потоку:

тихохідного ступеня; ηм - ККД зубчастої муфти.

Значення ККД різних кінематичних пар з урахуванням втрат у підшипниках наведено в табл. 3.3[14].

Кожному значенню номінальної потужності Рном відповідає не один а декілька типів двигунів з різними частотами обертання (синхронна частота обертання

nc =3000; 1500; 1000 і 750 хв-1).

Вибір оптимального типу двигуна залежить від типу передач, що входять в привод, кінематичної характеристики робочої машини і здійснюється після визначення загального передатного числа u приводу і його ступенів.

звідки

88

задане, то воно не впливає на вибір частоти обертання двигуна nдв . Очевидно

Передатне число клинопасової передачі може бути прийнятим за рекомендаціями табл. 3.3 [14] u1 =2…5.

Тоді

nдв min = u1 min × n1

nдв max = u1 max × n1

Частоту обертання ротора двигуна з урахуванням ковзання вибирають за таблицями основних технічних характеристик асинхронних двигунів серії 4А в

діапазоні . При виборі слід керуватись тим, що чим більша

частота nдв тим менші габарити двигуна і його ціна, кут обхвату ведучого шківа, а чим менша частота nдв – навпаки.

Треба пам'ятати, що найбільші габарити приводу залежать від пасових та ланцюгових передач. Якщо таких вимог у завданні не дотримують, то вибирають nдв ближчим до середнього значення із діапазону nдв min ...nдв max .

Після вибору електродвигуна виписують його технічні характеристики та геометричні розміри: PН (кВт); nдв (хв-1); відношення

89