Задачи 1 – 10
Привод состоит из электродвигателя мощностью Рдв = 17 кВт с угловой скоростью вала wдв = 144 рад/с и многоступенчатой передачи. Требуется определить: а) общее КПД и передаточное отношение передачи; б) мощности, вращающие моменты и угловые скорости для всех валов, см.рис.
Дано:Рдв = 17 кВт; wдв = 144 рад/с.
Определить: ηобщ - ?;uобщ - ?;P1 - ?; P2 -?; P3 -?; ω1 -?; ω2 - ?; ω3 -?;
Т1 -?; Т2- ?; Т3 - ?
Решение:
Кинематическая и конструктивная харак-теристика привода: передача двухступенчатая (1-2 - первая ступень, 2-3 - вторая ступень).Первая ступень передачи - цилиндрическая косозубая, вторая - цилиндрическая прямозубая.
КПД отдельных передач: η1-2 = 0,97;η3-4 = 0,97 .
Общий КПД передачи: ηобщ = η1-2 · η2-3 = 0,97 · 0,97 = 0,94.
Мощности на валах: P1 = Pдв = 17 кВт; P2 = P1 · η1-2 = 17 · 0,97 = 16 кВт;
P3 = P2 · η2-3 = 16 · 0,97 = 16 кВт.
Мощность на третьем (выходном )валу можно было определить и иначе:
P3 = P1· η1-3 = P1 · ηобщ= 17 · 0,94 = 16 кВт.
Передаточные числа отдельных передач:
U1-2
=
=
=4;U2-3
=
=
=3.
Общее передаточное отношение передачи:
Uобщ = U1-2 · U2-3 = 4 · 3 = 12.
Угловые скорости валов:
ω1 = ωдв = 144 рад/с;
U1-2
=
,
отсюда
ω2
=
=
=36
рад/с;
U2-3
=
=
=12
рад/с.
Угловую скорость третьего (выходного) вала можно было бы определить
71
иначе:
Uобщ
= U1-3
=
,
отсюда
ω3
=
=
=
12 рад/с.
Вращающие моменты на валах:
Т1
=
=
=118Нм;
Т2
=
=
=444Нм;
Т3
=
=
=1333Нм;
Ответ: ηобщ= 0,94; uобщ = 12;
P1= 17 кВт ; P2 = 16 кВт; P3= 16 кВт;
ω1= 144 рад/с; ω2= 36 рад/с; ω3= 12 рад/с;
Т1= 118 Нм; Т2 = 444 Нм; Т3= 1333 Нм.
72
Задачи 11 – 20
Для привода рабочей машины (схему см. ниже), состоящей из механических передач, требуется определить угловые скорости и вращающие моменты на валах с учетом коэффициента полезного действия. Передаточное число редуктора Uр = 2,8. Мощность электродвигателя Pдв = 7 кВт при частоте вращения n = 750 об/мин. Число зубьев ведущей звездочки z1 = 26, ведомой z2 = 57.
Дано: Uр = 2,8; Pдв = 7 кВт; n = 750 об/мин; z1 = 26, z2 = 57.
Определить: ω1 -? ω2 -? ω3 -? Т1 -? Т2 -? Т3 - ?
Решение:
Определяем угловую скорость электродвигателя:
ω1
=
=
= 78,5
рад/с.
Угловую скорость ведомого вала редуктора найдем по формуле:
Uр
=
, отсюда
ω2
=
=
=39,2
рад/с.
Передаточное число цепной передачи определим:
Uцп
=
=
=2,2.
Угловая
скорость ведомого вала цепной передачи
Uцп
=
,
откуда
ω3
=
=
=
17, 8 рад/с.
Вращающий
момент на валу червяка Т1=
=
=
=89,2
Н·м.
U1
=
, откуда
Т1
= U1
· Тдв
· ηр
п
= 2 · 89,1 · 0,96 = 171,2 Н·м.
Принимаем КПД червячного редуктора при ηчп = 0,77…0,85.
73
Вращающий момент на валу червячного колеса определяем из уравнения
Uр
=
,
откуда
Т2
= Uр
· Т1
· ηч
п
= 2,8 · 89,2 · 0,85 = 212 Н · м.
КПД цепной передачи ηцп = 0,95.
Момент на ведомом валу цепной передачи
Т3 = ηцп· Т2 · Uц п = 0,95 · 212 · 2,2 = 443 Н ·м.
Ответ: ω1 = 78,5 рад/с; ω2 = 39,2 рад/с; ω3 = 17,8 рад/с;
Т1 = 89,2 Н· м; Т2 = 212 Н· м; Т3 = 443 Н· м.
Пример рассмотрен для рис. (см. ниже)
Определяем
передаточное число ременной передачи
без учета скольжения: 
Uр
= Uрп
=
=
=
=2.
Частота вращения (ведущего вала ременной передачи) электродвигателя
ωд
в
=
=
=78,5
рад/с.
Частота вращения (ведомого вала ременной передачи) ведущего вала редуктора
ω1
=
=
=39,2
рад/с.
Частота вращения ведомого вала редуктора:
Uр
=
,
откуда
ω2=
=
=14
рад/с.
Вращающий момент на валах:
на валу электродвигателя Тд в =
=
=89,1
Н·м;
на ведущем валу редуктора U1 =
,
откуда
Т1 = U1 · Тд в · ηр п = 2 · 89,1 · 0,96 = 171,2 Н·м;
74
на ведомом валу редуктора
Т2 = Т1 · Uр ·ηр, т.кηр = 0,97 · 0,992 = 0,95 – КПД редуктора, тогда
Т2 = 171,2 · 2,8 · 0,95 = 455,4 Н·м.
Ответ: ω1 = 39,2 рад/с; ω2 = 14 рад/с; Т1= 171,2 Н·м; Т2 = 455,4 Н·м.
75