 |
Задания для выполнения работы
|
|
|
|
Для заданного круглого бруса диаметром d=80мм, нагруженного парами сил с моментами М1, М2, М3 при а, построить эпюру крутящих моментов и проверить жесткость бруса. Для материала бруса (сталь 5) принять модуль сдвига G=8·104 МПа, допускаемый угол закручивания [j0] =0,02 рад/м. Исходные данные в таблице 1.
Таблица 1- Исходные данные.
| вариант | рисунок | Исходные данные | вариант | рисунок | Исходные данные | ||||||
| М1, кН·м | М2, кН·м | М3, кН·м | а, м | М1, кН·м | М2, кН·м | М3, кН·м | а, м | ||||
| 0,5 | 0,4 |
Контрольные вопросы:
1.Поясните, модуль закручивания.
2. Напишите формулу нахождения крутящего момента
3.Методика построения эпюр.
Литература:
1. Вереин Л.И. Техническая механика – М: Академия, 2006.
2. Мовнин М.С. Основы технической механики – СПБ: Политехника, 2003.
3. Мархель И.И. Детали машин – М: ФОРУМ-ИНФРА-М, 2005.
4. Молчанова Е.В., Шурыгина Г.Н. Статика и сопротивление материалов - Томск, 2008
Практическая работа №7.
Тема: Кинематический и силовой расчет привода
Тип урока: закрепление полученных знаний.
Цель урока: Научиться строить эпюры крутящих моментов.
Обеспечивающие средства:
1. методическое руководство по выполнению работы;
2.индивидуальное задание;
3.тетрадь для практических работ;
4.карандаш, линейка, ластик, авторучка;
5. калькулятор.
Технология работы:
1. Внимательно изучите методические указания, предложенный теоретический материал.
2. В соответствие с вариантом, выполнить задание по методике представленной ниже.
3. Сделайте выводы о проделанной работе.
4. Ответить на контрольные вопросы.
Теоретический материал
Механизмы, служащие для передачи механической энергии на расстояние, как правило, с преобразованием скоростей и моментов, иногда – с преобразованием видов и законов движения называют механическими передачами.
|
|
|
Все механические передачи характеризуются передаточным числом или передаточным отношением.
Передаточным отношением называется отношение угловой скорости ведущего звена к угловой скорости ведомого звена. Передаточное отношение может бытьбольше, меньше или равно единице.
i = ω1/ ω2.
Передаточным числом передачи называется отношение диаметров ведомого элемента передачи к ведущему. Передаточное отношение не может быть меньше единицы. U1 = D2 / D1
Передаточные отношения и передаточные числа всех передач обозначаются - u.
U = ω1/ ω2 = n1 /n2 = D2 / D1= z2 / z 1;
U1 = ω1/ ω2;
U1 = n1 /n2;
U1 = D2 / D1;
U1 = z2 / z 1; U2 = z4 / z 3 ;
Угловая скорость- ω = πn/30 ≈ 0,105n;
ωвых =ωвх / Uобщ;
ω1= ωдв;
ω2 =ω1 / U1
ω3 =ω2 / U2
Окружная скорость – v = D ω / 2;
v1 = ω1 · D1 /2; v2 = ω2 · D2 / 2;
Передача мощности от ведущего вала к ведомому всегда сопровождается потерей части передаваемой мощности вследствие наличия вредных сопротивлений (трения в движущих частях, сопротивления воздуха и т.д.)
Р1 – мощность на ведущем валу, Р2 – мощность на ведомом валу, то Р1 > Р2.
Отношение значений мощности на ведомом валу к мощности на ведущем валу называют механическим коэффициентом полезного действия (КПД) и обозначается буквой η. Основные значения КПД представлены в таблице 1.
η = Р2 /Р1
Общий КПД определяется как произведение КПД отдельных ступеней.
Мощности на валах: Р2 =Р1· η1; Р3 = Р2· η2;
Р = Т · ω;
Вращающие моменты на валах: Т2 ω 2= Т1· ω 1· η1; Т2 = Т1· i· η1; (i= ω1/ ω2)
Т2 = Т1· U 1· η1; Т3 = Т2· U 2· η2; - для редукторов
В зависимости от величины передаточного отношения i передачи делятся:
- передачи с постоянным передаточным отношением
i > 1; ω 1 > ω 2; - редукторы, понижающие передачи;
|
|
|
i < 1; ω 1 < ω 2; - мультипликаторы, повышающие передачи;
- передачи с бесступенчатым регулированием скорости
вариаторы – i - величина переменная, и их характеристикой является диапазон регулирования Д = Umax / Umin
Таблица 1.- Значения КПД
| Передача | К.П.Д. | Передача | К.П.Д. |
| Закрытая зубчатая: цилиндрическая коническая | 0,97…0,98 0,96…0,97 | Цепная: открытая закрытая | 0,90…0,95 0,95…0,97 |
| Открытая зубчатая | 0,95…0,96 | ||
| Червячная при числе заходов червяка: Z1=1 Z2=2 Z3=4 | 0,7…0,75 0,8…0,85 0,85…0,95 | Ременная: с плоским ремнем с клиновым ремнем | 0,96…0,98 0,95…0,97 |
| Муфта соединительная | 0,98 | Подшипники качения | 0,99 |
Пример.
Определить угловые скорости, мощности, вращающие моменты на всех валах, общий КПД и общее передаточное число передачи.
| Дано: Рдв=1,8кВт nдв =2500 Z1= 10 Z2=120 Z3=13 Z4=45 Z5=21 Z6=63 _____________ Найти P, T, u, ω, ɳ | 
|
Рисунок.1. Привод ленточного конвейера
Решение
1. Определяем передаточное число каждой передачи (U1;U2;U3) и общее передаточное число (Uобщ).
U1 = z2 / z1 = 120/10=12;
U2 = z4 / z3 = 45/13=3,46;
U3 = z6 / z5 = 63/21=3;
Uобщ = U1 + U2 + U3 = 12+3,46+3=18,46
2. Определяем угловые скорости на валах.
ωдв = ω1= πnдв/30 ≈ 0,105nдв;
ωдв = ω1=0,105·2500=262,5 рад/с;
ω2 =ω1 / U1=262,5 / 12=21,875 рад/с;
ω3 =ω2 / U2=21,875/3,46=6,3 рад/с;
ω4 =ω3 / U3=6,3/3=2,1 рад/с;
3. Определяем мощности на валах.
Рдв =Р1 =1,8 кВт;
определяем η1; η2;η3 по таблице 1.
η1=0,97; η2=0,97; η3=0,95
Р2 =Р1· η1 = 1,8·0,97=1,746 кВт;
Р3 = Р2· η2= 1,746·0,97=1,694 кВт;
Р4 = Р3· η3= 1,694·0,95=1,609 кВт;
4. Определяем общий КПД
ηобщ = η1 · η2 · η3 =0,97·0,97·0,95= 0,89
5. Определяем вращающие моменты на всех валах.
Т2 = Т1· U 1· η1; Т3 = Т2· U 2· η2;
Р1 = Т1 · ω1; Т1= Р1/ ω1 =1,8·103/262,5 =6,86 Н·м;
Т2 = Т1· U 1· η1 =6,86 ·12·0,97=79,82 Н·м;
Т3 = Т2· U 2· η2 = 79,82·3,46·0,97= 267,88 Н·м;
Вывод: рассчитав передаточное число, КПД, угловые скорости, вращающие моменты и мощности на валах можно сделать вывод, что с уменьшением угловых скоростей увеличиваются вращающие моменты.
|
|
|
