Кафедра «Детали машин, ПТМ и М»

Лабораторная работа № 7

 

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КПД МНОГОСТУПЕНЧАТОГО РЕДУКТОРА

 

 

Цель работы: 1. Определение геометрических параметров зубчатых колес и вычисление передаточных чисел.

2. Изображение кинематической схемы редуктора.

3. построение графиков зависимости при и при .

 

Работу выполнил: Ф.И.О.

группа

Работу принял:

 

 

Минск ____

Результаты измерений и расчета параметров колес и редуктора

 

Число зубьев

Диаметр вершин зубьев d_а, мм

Модуль m по формуле (7.3), мм

Межосевое расстояние a_w по формуле (7.4), мм

Передаточное число u по формуле (7.2)

Общее переда­точное число по формуле (7.1)

 

Кинематическая схема редуктора

 

Таблица 7.1

 

Опытные данные и результаты расчетов

 

Определяемые величины	№ отсчетов
k1 , делений
k2 , делений

График зависимости при

η

T ₂, Н∙мм

Таблица 7.2

 

Опытные данные и результаты расчетов

 

Определяемые величины	№ отсчетов
k1 , делений

График зависимости при

η

 

 

n,мин^–1

 

 

Контрольные вопросы

1. Какие потери имеются в зубчатой передаче и каковы наиболее эффективные меры по понижению потерь в передаче?

2. Сущность относительных, постоянных и нагрузочных потерь.

3. Как изменяется КПД передачи в зависимости от передава­емой мощности?

4. Почему КПД с возрастанием степени точности зубчатых ко­лес и передач повышается?

 

 

Лабораторная работа № 8

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КПД ЧЕРВЯЧНОГО РЕДУКТОРА

Цель работы

 

1. Определение геометрических параметров червяка и червячного колеса.

2. Изображение кинематической схемы редуктора.

3. Построение графиков зависимости при и при .

 

Основные правила по технике безопасности

1. Включение установки производить с разрешения преподава­теля.

2. Прибор должен подключаться к выпрямителю, а выпрямитель – к сети.

3. После окончания работы установку от сети отключить.

 

Описание установки

На литом основании 7 (рис. 8.1) смонтированы исследуемый редуктор 4, электродвигатель 2 с тахометром 1, показывающим частоту вращения, и нагрузочное устройство 5 (магнитный порошковый тормоз). На кронштейнах смонтированы измерительные устройства, состоящие из плоских пружин и индикаторов 3 и 6, штоки которых упираются в пружины.

На панели управления размещены тумблер 11, включающий и выключающий электродвигатель; ручка 10 потенциометра, позволяющая бесступенчато регулировать частоту вращения электродвигателя; тумблер 9, включающий нагрузочное устройство, и ручка 8 потенциометра, позволя­ющая регулировать тормозной момент Т₂.

Статор электродвигателя смонтирован на двух шарикоподшипниках, установленных в кронштейне, и может свободно поворачиваться во­круг оси, совпадающей с осью ротора. Возникший при работе элект­родвигателя реактивный момент полностью передается на статор и действует в направлении, противоположном вращению якоря. Такой электродвигатель называется балансирным.

 

Рис. 8.1. Установка ДП – 4К:

1 – тахометр; 2 – электродвигатель; 3, 6 – индикаторы; 4 – редуктор червячный;
5 – тормоз порошковый; 7 – основание; 8 – ручка регулирования нагрузки;
9 – тумблер включения нагрузочного устройства; 10 – ручка регулирования скорости вращения электродвигателя; 11 – тумблер включения электродвигателя

 

Для измерения величины момента, развиваемого двигателем, к статору прикреплен рычаг, который нажимает на плоскую пружину измерительного устройства. Деформация пружины передается на шток индикатора. По отклонению стрелки индикатора можно судить о вели­чине этой деформации. Если пружину протарировать, т.е. установить зависимость момента T ₁, поворачивающего статор, и числа делений индикатора, то при выполнении опыта можно по показаниям индикато­ра судить о величине момента T ₁, развиваемого электродвигателем.

В результате тарировки измерительного устройства электродвигателя установлена величина тарировочного коэффициента

 

.

 

Аналогичным способом определяется тарировочный коэффициент тормозного устройства:

 

.

Общие сведения

Кинематическое исследование.

Передаточное число червячной передачи

 

, (8.1)

 

где z ₂ – число зубьев червячного колеса;

z ₁ – число заходов (витков) червяка.

Червяк редуктора установки ДП–4К имеет модуль m = 1,5 мм, что отвечает ГОСТ 2144–93.

Делительный диаметр червяка d ₁ и коэффициент диаметра червяка q определяются решением уравнений

 

 

Отсюда

 

; (8.2)

 

. (8.3)

 

По ГОСТ 19036–94 (исходный червяк и исходный производящий червяк) принимается коэффициент высоты головки витка .

Расчетный шаг червяка

 

. (8.4)

 

Ход витка

 

. (8.5)

 

Делительный угол подъема

 

. (8.6)

Скорость скольжения, м/с:

 

, (8.7)

 

где n ₁ – частота вращения электродвигателя, мин^–1.

Определение КПД редуктора

Потери мощности в червячном зацеплении складываются из по­терь на трение в зацеплении, трение в подшипниках и гидравли­ческих потерь на размешивание и разбрызгивание масла. Главную часть потерь составляют потери в зацеплении, зависящие от точнос­ти изготовления и сборки, жесткости всей системы (особенно жест­кости вала червяка), способа смазки, материалов червяка и зубьев колеса, шероховатости контактных поверхностей, скорости скольже­ния, геометрии червяка и других факторов.

Общий КПД червячного редуктора

 

 

где η_п – КПД, учитывающий потери в одной паре подшипников, для подшипников качения η _п = 0,99…0,995;

n – число пар подшип­ников;

η_п = 0,99 – КПД, учитывающий гидравлические потери;

η₃– КПД, учитывающий потери в зацеплении и определяющийся по уравнению

 

,

 

где φ – угол трения, зависящий от материала червяка и зубьев колеса, шероховатости рабочих поверхностей, качества смазки и скорости скольжения.

Опытное определение КПД редуктора основано на одновременном и независимом измерении крутящих моментов Т ₁ на входном и Т ₂ на выходном валах редуктора. КПД редуктора можно определить по уравнению

 

где Т ₁ – крутящий момент на валу электродвигателя;

Т ₂ – крутящий момент на выходном валу редуктора.

Опытные значения крутящих моментов определяются по зависимостям

 

; (8.8)

 

, (8.9)

 

где μ ₁ и μ ₂ – тарировочные коэффициенты;

k ₁ и k ₂ – соответственно показания индикаторов измерительных устройств двигателя и тормоза.

 

Порядок выполнения работы

1. Подсчитать число зубьев колеса, число витков червяка и измерить диаметр вершин витков червяка. Результаты расчетов и из­мерений занести в табл. 8.1 отчета.

2. По данным табл. 8.1 отчета построить кинематическую схему червячной передачи, для чего использовать условные обозначения, показанные на рис. 8.2 (ГОСТ 2.770–68).

 

 

Рис. 8.2. Условное обозначение червячной передачи
с цилиндрическим червяком

3. Включить электродвигатель и поворотом ручки 10 потенциометра (см. рис. 8.1) установить частоту вращения вала электродвигателя n ₁= 1200 мин^-1.

4. Установить стрелки индикаторов в нулевое положение.

5. Поворотом ручки 8 потенциометра нагружать редуктор различными моментами Т ₂.

Снятие показаний индикатора измерительного устройства электродвига­теля должно производиться при выбранной частоте вращения электродвига­теля.

6. Записать в табл. 8.2 отчета показания индикатора.

7. По формулам (8.8) и (8.9) вычислить значения Т ₁ и Т ₂. Результаты вычислений занести в ту же таблицу.

8. По данным табл. 8.2 отчёта построить график при .

9. Аналогичным способом провести опыты при и переменной частоте вращения. Опытные данные и результаты рас­четов занести в табл. 8.3 отчета.

10. Построить график зависимости при .

 

 

Образец оформления отчета

 

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: