Практическая работа специальности 15.02.05. «Техническая эксплуатация оборудования в торговле и общественном питании»

Министерство образования и науки Краснодарского края

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Краснодарского края

«Армавирский механико – технологический техникум»

Методическое пособие

для проведения

практического занятия

на тему:

«РАСЧЕТ МНОГОСТУПЕНЧАТОГО ПРИВОДА»

по дисциплине: «Техническая механика»

для студентов 2 курса

15.02.05

Разработал преподаватель: Е.В. Игнатова

2016

1 ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Знать:

- кинематические и силовые соотношения в передаточных меха­низмах, формулы для расчета передаточного отношения, КПД, вращаю­щего момента для всех ступеней многоступенчатого привода.

Уметь:

-  выбрать тип механической передачи для преобразования одного вида движения в другой, оценить выбранную передачу, произвести кине­матический и силовой расчеты многоступенчатой передачи.

2 ДЛЯ ЗАЧЕТА РАБОТЫ НЕОБХОДИМО:

- изучить теоретический материал с помощью  методического пособия;

- по варианту задания произвести кине­матический и силовой расчеты многоступенчатых  передач;

- ответить на контрольные вопросы.

3 КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА

Механическими передачами, или передачами, называют механизмы, передающие энергию от двигателя к рабочим органам машины с преоб­разованием скоростей, сил или моментов, а иногда и характера движе­ния.

3.1 Классификация передач

1.     По принципу передачи движения: передачи трением и передачи зацеплением; внутри каждой группы существуют передачи непо­средственным контактом и передачи гибкой связью

2.     По взаимному расположению валов: передачи с параллельными ва­лами (цилиндрические), передачи с пересекающимися осями ва­лов (конические), передачи со скрещивающими валами (червяч­ные); (чертеж 1)

3.     По характеру передаточного числа: с постоянным передаточным числом и с бесступенчатым изменением передаточного числа (ва­риаторы).

Чертеж 1

3.2  Кинематические и силовые соотношения в передаточных механизмах

Отношение угловой скорости ведущего колеса к угловой скорости ведомого или частоты вращения ведущего колеса, к частоте вращения ведомого называется передаточным отношением:

Для передач зацеплением можно использовать следующее выра­жение (поскольку диаметр колеса пропорционален его числу зубьев):

Связь между мощностями на ведущем и ведомом звеньях можно по­лучить из известных формул механики:

Мощность определяется по формуле:

Р = Т со ,

где  Т — вращающий момент;

      со — угловая скорость.

В зависимости от величины передаточного отношения i передачи делятся на передачи с постоянным передаточным отношением (i > 1; со₁ > со₂ — редукторы, понижающие передачи; i < 1; со₁ <со₂ — мультип­ликаторы, повышающие передачи) и передачи с бесступенчатым регу­лированием скорости.

Параллельно с понятием передаточного отношения i используется понятие передаточного числа и; для редукторов  i = и.

Если в механизме необходимо значительное изменение скорости, применяют многоступенчатые передачи.

Ступенью считают передачу одной парой колес, одним ремнем или одной цепью.

Нумерация ступеней и колес начинается от двигателя.

Для многоступенчатой передачи общее передаточное число

где, и₁, и₂, и_3…… и_п — передаточные числа ступеней.

4        ПРИМЕР  ВЫПОЛНЕНИЯ  ЗАДАНИЯ

Привод состоит из электродви­гателя мощностью Р_дв =17кВт с угловой скоростью вала _дв = 144 рад/с и мно­гоступенчатой передачи. (чертеж 2)

Требуется определить: а) общее К.П.Д. и передаточное отношение передачи;

                                       б) передаточное число редуктора;

                                       в) мощности, угловые скорости для всех валов.

Чертеж 2

Решение.

1.     Кинематиче­ская и конструктивная характеристики привода

Передача двухсту­пенчатая (1—2— первая ступень, 2—3 — вторая ступень), понижаю­щая (т. е. уменьшающая угловую скорость, так как в каждой ступени диаметр выходного звена больше, чем входного). Первая ступень пере­дачи — цилиндрическая косозубая, вторая — цилиндрическая прямо­зубая. Передача закрытая, т. е. в корпусе. Передача называется редук­тором (так как понижающая закрытая). Для подсоединения к вход­ному и выходному валам  редуктора  предусмотрены  упругие  муфты.

2.     КПД отдельных передач: для всех валов.

ŋ_1-2 = 0,97; ŋ_2-3= 0,97  Общий КПД передачи ŋ = ŋ_1-2 ∙ŋ_2-3= 0,97∙0,97 = 0,94.

3.     Мощности на валах

Р₁ = Р_дв = 17 кВт;

Р₂ = Р₁ ŋ_1-2 = 17∙ 0,97 =16,5 кВт;

Р₃ = Р₂ ŋ_2-3 = 16,5∙0,97 =16 кВт;

Мощность на третьем (выходном) валу можно определить и иначе:

Р₃ = Р₁ ŋ =17∙ 0,94= 16 кВт.

4.     Передаточные числа отдельных передач:

u_1-2 =

u_2-3 =

Передаточные отношения равны переда­точным числам. Общее передаточное отношение передачи

u = u_1-2 ∙u_2-3

 u = 4∙3= 12

5.   Угловые скорости валов:  

u_1-2 =,  тогда

Угловую скорость третьего (выходного) вала можно было определить и иначе:

u_1-3= , отсюда

В понижающих передачах понижение угловых скоростей валов со­провождается соответствующим повышением вращающих моментов. Мощности на валах снижаются незначительно вследствие потерь на трение в подшипниках и при взаимодействии звеньев.

5        ЗАДАНИЯ

Сделать описание многоступенчатого привода. Выполнить  кинематические  или силовые  расчеты.

Рисунок 1

Рисунок 2

Рисунок 3

Рисунок 4

Рисунок 5

ВАРИАНТЫ  ЗАДАНИЙ

6 КОНТРОЛЬНЫЕ    ВОПРОСЫ

1.     Что называют механическими передачами? Привести примеры.

2.     Классификация передач по взаимному расположению валов.

3.     Что называется передаточным отношением? Обозначение. Формула для определения.

4.     Какое назначение многоступенчатых передач?

5.     Как определить общее передаточное число многоступенчатой передачи?