Задача 10
 |
Таблица 8.10
| Варианты | ||||||||||
| z1 | ||||||||||
| z2 | ||||||||||
| z3 | ||||||||||
| z4 | ||||||||||
| z5 | ||||||||||
| z6 | ||||||||||
| z7 | ||||||||||
| z8 | ||||||||||
| z9 | ||||||||||
| z10 | ||||||||||
| w1,c-1 | ||||||||||
| P , кВт | 1,0 | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | 6,0 | 7,0 | 8,0 | 9,0 | 10,0 |
8.2 УКАЗАНИЯ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ ШЕСТОЙ ГРУППЫ
Решение задач можно вести в следующем порядке.
1) Определяют передаточные отношения передач; подпередаточным отношением и понимается отношение угловых скоростей на ведущем и ведомом колесах (валах) передачи. Помимо этого передаточное отношение передачи можно определить
(8.1)
2) Вычисляют частоту вращения и угловую скорость на всех валах привода; зная передаточное отношение и опираясь на (6.1), можно вычислить угловую скорость
, (8.2)
и так далее для каждого вала привода.
Угловую скорость 
, рад/с, не всегда удобно использовать как характеристику скорости вращательного движения. Многие каталоги и рекомендации в технике для этого применяют частоту вращения п, об/мин. Угловая скорость и частота вращения связаны соотношением
; (8.3)
3) Вычисляют мощность на валах привода;
мощность вращательного движения Р, Вт, уменьшается пропорционально к.п.д. механических устройств, служащих для передачи движения с вала на вал
P 2 = P 1 · h1 · h п, (8.4)
здесь h1 - к.п.д. передачи;
h п - к.п.д. пары подшипников (опор) вала.
4) Определяют величину вращающего момента на валах привода; момент вращения- Т, H×м. Если мощность Р выражается в киловаттах, кВт, то
, (8.5)
или
. (8.6)
5) Определяют общий к.п.д. и общее передаточное отношение привода.
Как известно, передаточное отношение кинематической цепи, состоящей из N последовательно установленных пар, равно произведению передаточных отношений этих пар
u = u 1-2 ·u 2-3 ·u 3-4 · u N . (8.7)
Общий к.п.д. привода при последовательном соединении механизмов и устройств также определяется произведением частных к.п.д.
h = h 1·h 2·h 3·h п ·… ·h N. (8.8)
8.3 ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ШЕСТОЙ ГРУППЫ
Пример 8.3.1 Определить передаточное отношение между входными и выходными звеньями и каждой передачи в отдельности; угловую скорость, число оборотов, мощность и крутящий момент каждого вала; общий коэффициент полезного действия двухступенчатой передачи, изображенной на рисунке 8.11.
Числа зубьев колес соответствующих передач: z1 = 20; z2 = 100;
z3 = 24; z4 = 96; к.п.д. зубчатой цилиндрической передачи h ц = 0,97; к.п.д., учитывающий потери в опорах одного вала, h п = 0,99; полезная мощность, подводимая к первому валу Р = 10 кВт; скорость вращения первого вала w1 = 100 с –1.
Решение. 1 Передаточные отношения передач по формуле (8.1)
u 1 = z 2 / z 1 = 100 / 20 = 5;
u 2 = z 4 / z 3 = 96 / 24 = 4,
тогда общее передаточное отношение двухступенчатой передачи согласно формуле (8.7)
u = u 1 · u 2 = 5 · 4 = 20.
2 Определяем угловые скорости и частоты вращения валов по формулам (8.2) и (8.3)
w1 = 100 с –1 ;
w2 =w1 / u 1 = 100 / 5 = 20 с –1;
w3 =w2 / u 2 = 20 / 4 = 5 с –1;
n1 = (30 ·w1) / p = (30 · 100) / 3,14 = 955,414 об/мин;
n2 = (30 ·w2) / p = (30 · 20) / 3,14 = 191,08 об/мин;
n3 = (30 ·w3) / p = (30 · 5) / 3,14 = 47,77 об/мин.
3 Мощности на валах передаточного механизма согласно формуле (8.4)
P 1 = 10 · h п = 10 · 0,99 = 9,9 кВт;
P 2 = P 1 · h ц · h п = 9,9 · 0,97 · 0,99 = 9,507 кВт;
P 3 = P 3 · h ц · h п = 9,507 · 0,97 · 0,99 = 9,13 кВт.
4 Моменты на валах передаточного механизма по (8.5) или (8.6)
T 1 = P 1 / w 1 = 9,9· 10 3 / 100 = 99 Н·м;
T 2 = P 2 / w 2 = 9,507 · 10 3 / 20 = 475,35 Н·м;
T 3= P 3 / w 3 = 9,13 · 10 3 / 5 = 1826 Н·м.
5 Общий к.п.д. передаточного механизма согласно формуле (8.8)
h = h п 3 ·h ц 2 = 0,99 3 · 0,97 2 = 0,913.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Анурьев В.И. Справочник конструктора- машиностроителя: Т.1.- М.: Машиностроение, 1999.- 912 с.
2. Детали машин. Под ред. О.А. Ряховского.- М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002.- 544 с.
3. Детали машин в примерах и задачах. Под ред. С.М. Башеева.- Минск: «Вышэйш. Шк.». 1970.- 488 с.
4. Детали машин в примерах и задачах. Под ред. С.Н. Ничипорчика.- Мн.: Высш. шк., 1981.- 432 с.
5. Заплетохин В.А. Соединения деталей приборов.- Л.: Изд-во ЛГУ. 1974.- 186 с.
6. Иосилевич Г.Б. Детали машин.- М.: машиностроение, 1988.- 368 с.
7. Ицкович Г.М., Чернавский С.А., Киселев В.А. и др. Сборник задач и примеров расчета по курсу деталей машин.- М.: Машиностроение, 1974.- 268 с.
8. Крайнев А.Ф. Детали машин: Словарь- справочник.- М.: Машиностроение, 1992.- 480 с.
9. Кудрявцев В.Н. Детали машин.- Л.: Машиностроение, 1980.- 464 с.
10. Куклин Н.Г. и др. Детали машин.- М.: Илекса, 1999.- 392 с.
11. Мархель И.И. Детали машин.- М.: Машиностроение, 1977.- 446 с.
12. Мовнин М.С. и др. Основы технической механики.- СПб.: Политехника, 2000.- 286 с.
13. Николаев Г.А., Винокуров В.А. Сварные соединения. Расчет и проектирование.- М.: Высш. шк., 1990.- 446 с.
14. Прикладная механика: Методические указания и контрольные задания/ Под ред. П.Г. Гузенкова.- М.: Высш. шк., 1982.- 112 с.
15. Прикладная механика. Под общ. ред А.Т. Скойбеды.- Мн.: Выш. шк., 1997.- 522 с.
16. Решетов Д.Н. Детали машин.- М.: Машиностроение, 1989.- 496 с.
17. Спицын Н.А. и др. Сборник задач по деталям машин.- Высш. шк., 1969.- 288 с.
18. Скойбеда А.Т. и др. Детали машин и основы конструирования.- Мн.: Выш. шк., 2000.- 584 с.
19. Спицын Н.А. и др. Сборник задач по деталям машин.- Высш. шк., 1969.- 288 с.
20. Теория механизмов и машин и детали машин: Методические указания и контрольные задания/ Под ред. П.Г. Гузенкова.- М.: Высш. шк., 1977.- 94 с.
21. Устюгов И.И. Детали машин.- М.: Высш. шк., 1973.- 472 с.
22. Фролов М.И. Техническая механика: Детали машин.- М.: Высш. шк., 1990.- 352 с.
23. Шелофаст В.В. Основы проектирования машин. М.:Изд-во АПМ, 2000.- 472 с.
24. Эрдеди А.А., Эрдеди Н.А. Детали машин.- М.: Высш. шк. 2001.- 285 с.