Тема 2. Механические передачи 2.2. Кинематический расчет механических передач

1. Тема 2. Механические передачи

ТЕМА 2.
Механические передачи
2.2 Кинематический расчет механических
передач

2. классификация Механических передач

КЛАССИФИКАЦИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ
По принципу действия:
- передачи зацеплением
(зубчатые, червячные, цепные)
- передачи трением (фрикционные,
ременные)
По способу соединения ведущего и ведомого звеньев:
-с непосредственным
контактом (зубчатые,
червячные, фрикционные)
- с гибкой связью (цепные, ременные)

3. Характеристики Механических передач

ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ
Основные:
- мощность на ведущем Р1 и
ведомом Р2 валах, кВт
- угловая скорость ведущего ω1 и
ведомого ω2 валов, рад/с
ω1
Р1
Р2
-передаточное число U или отношение i
i = ω1 / ω2 ; U = n2 / n1 .
Для зубчатых (червячных) передач: U = Z2 / Z1
Для ременных (фрикционных) передач: U = D2 / D1
ω2

4. Характеристики Механических передач

ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕХАНИЧЕСКИХ
ПЕРЕДАЧ
-число оборотов, мин -1
n=30ω/π
-коэффициент полезного действия
η = Р2/Р1;
η = η1-2 η2-3… ηn
-крутящий момент, Нм
-окружная сила, Н
Т = Р/ω
Ti = Ti-1Uη
Ft = P/V = 2T/d

5. Кинематические схемы

NР.В.
1
nР.В.
М
3
1
М
Nр.в., nр.в.
2
3
2
NР.В.
1
nР.В.
2
М
Nрв
nрв
1
М
2
3
3

6. Пример: произвести расчет привода центробежного насоса

3 (рабочий вал)
Редуктор
цилиндрический
одноступенчатый
Ременная
передача
2
Электродвигатель
1
Исходные данные:
Р3 = 5 кВт;
n3 = 35 мин-1.

7.

1. Общий КПД привода:
n
1 2 2 3 подш
1 2- КПД клиноременной передачи;
2 3- КПД закрытой зубчатой передачи;
подш- КПД пары подшипников качения;
Значения коэффициентов полезного действия механических передач
Тип передачи
Зубчатая цилиндрическая
Червячная при числе заходов червяка
z =1
z =2
z =4
Закрытая
0,95…0,97
Цепная
Ременная с плоским ремнем
Ременная с клиновым ( полуклиновым)
ремнем
0,94…0,96
Открытая
0,92…0,94
0,70…0,75
0,80…0,85
0,85…0,90
0,90…0,92
0,96…0,98
0,95…0,97
- Для червячных передач предварительное значение КПД принимают 0,75…0,85.
- КПД одной пары подшипников качения 0,95…0995; для одной пары подшипников
скольжения 0,98…0,99.
- КПД муфты принимается 0,98…0,99.

8.

1 2 0,95; 2 3 0,97; подш 0,99.
0,95 0,97 0,992 0,9
1.2. Определяем требуемую мощность электродвигателя, кВт:
P3
5
P1
5, 6 кВт
0,9
1.3. По требуемой мощности выбираем электродвигатель: АИР 132 S6
P1 5,5 кВт; n1 960 об/мин
1.4. Определяем общее передаточное число привода U1-3:
U1 3
n1 960
27, 4
n3 35

9.

1.5. Передаточное число всего привода состоит из частных передаточных
чисел передач, входящих в привод.
U1 3 U1 2U 2 3
U1 2– передаточное число клиноременной передачи;
U 2 3– передаточное число закрытой зубчатой передачи.
1.6. Задавшись передаточным числом закрытой передачи, определяют
передаточное число открытой передачи:
U 1 2
U 1 3
U 2 3
Рекомендуемые значения передаточных чисел
Передача
U
Зубчатая
цилиндрическая
2…6,3
Червячная
Цепная
Ременная
8…63
1,5…4
2…4
Стандартный ряд передаточных чисел
Передача
Зубчатая
Ряд
первый
второй
Червячная
первый
второй
Значения передаточных чисел
1; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10,0
1,12; 1,4; 1,8; 2,24; 2,8; 3,55; 4,5; 5,6; 7,1; 9,0;
11,2
8; 10.; 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80
9; 11,2; 14; 18; 22,4; 28; 35,5; 45; 56; 71

10.

Примем передаточное число закрытой зубчатой передачи
U1 2
U 2 3 10
27, 4
2, 7
10
1.7. Определяем кинематические характеристики валов привода.
Вал № 1.
Угловая скорость вала:
1
Крутящий момент:
T1
n1
30
P1 103
1
3,14 960
100,5 c 1
30
5,5 103
54, 7 Н м
100,5
Вал № 2.
Частота вращения вала:
n2
n1
960
355,5 об / мин
U1 2 2, 7

11.

Угловая скорость вала:
2
n2
30
3,14 355,5
37, 2 с 1
30
Мощность:
P2 P1 1 2 подш 5,5 0,95 0,99 5, 2 кВт
Крутящий момент:
T2 U1 2T1 1 2 подш 2, 7 54, 7 0,95 0,99 138,9 Н м
Вал № 3.
Число оборотов:
n2
355,5
n3
35, 6 об / мин
U 2 3
10

12.

Угловая скорость:
3
n3
30
3,14 35, 6
3, 7 с 1
30
Мощность:
P3 P2 2 3 подш 5, 2 0,97 0,99 5 кВт
Крутящий момент:
T3 U 2 3T2 2 3 подш 10 138,9 0,97 0,99 1333,9 Н м
Значения кинематического расчета
Валы
n,
об/мин
,
P,
T,
с-1
кВт
Н∙м
1 (двигателя)
960
100,5
5,5
54,7
2
355,5
37,2
5,2
138,9
3
35,6
3,7
5
1333,9
U
2,7
0,95
0,97
10
0,99

13. задание для самостоятельного изучения

ЗАДАНИЕ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ
Выполнить кинематический расчет привода.
Вариант 1
Вариант 2
Р3 = 5 кВт;
n3 = 35 мин-1
Р3 = 5 кВт;
n3 = 35 мин-1
NР.В.
nР.В.
М
М
Nрв
nрв
Ли
Литература:
1. Покровский, А.А. Детали машин: курсовое проектирование: учебное пособие к
выполнению курсового проекта по дисциплине «Детали машин» / А.А. Покровский,
В.В. Киселев, Д.А. Ульев, А.Н. Мальцев. – Иваново: ООНИ Ивановской пожарноспасательной академии ГПС МЧС России, 2016. – с. 18-22.