Υπολογισμός του κιβωτίου ταχυτήτων. Ιστολόγιο της εταιρείας "GlobalProm"

Διαθεσιμότητα κινηματικό σχήμακίνηση θα απλοποιήσει την επιλογή του τύπου κιβωτίου ταχυτήτων. Δομικά, τα κιβώτια ταχυτήτων χωρίζονται στους ακόλουθους τύπους:

Σχέση μετάδοσης [I]

Η σχέση μετάδοσης υπολογίζεται με τον τύπο:

I = N1/N2

Οπου
N1 – ταχύτητα περιστροφής άξονα (rpm) στην είσοδο.
N2 – ταχύτητα περιστροφής άξονα (rpm) στην έξοδο.

Η τιμή που προκύπτει κατά τους υπολογισμούς στρογγυλοποιείται στην τιμή που καθορίζεται στο τεχνικές προδιαγραφέςσυγκεκριμένος τύπος κιβωτίου ταχυτήτων.

Πίνακας 2. Εύρος σχέσεις μετάδοσηςΓια ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙκιβώτια ταχυτήτων

ΣΠΟΥΔΑΙΟΣ!
Η ταχύτητα περιστροφής του άξονα του ηλεκτροκινητήρα και, κατά συνέπεια, άξονας εισόδουΗ ταχύτητα του κιβωτίου ταχυτήτων δεν μπορεί να υπερβαίνει τις 1500 σ.α.λ. Ο κανόνας ισχύει για όλους τους τύπους κιβωτίων ταχυτήτων, εκτός από κυλινδρικά ομοαξονικά κιβώτια ταχυτήτων με ταχύτητες περιστροφής έως 3000 rpm. Αυτό τεχνική παράμετροςΟι κατασκευαστές αναφέρουν στα συνοπτικά χαρακτηριστικά των ηλεκτροκινητήρων.

Ροπή κιβωτίου ταχυτήτων

Ροπή εξόδου– ροπή στον άξονα εξόδου. Λαμβάνονται υπόψη η ονομαστική ισχύς, ο συντελεστής ασφάλειας [S], η εκτιμώμενη διάρκεια ζωής (10 χιλιάδες ώρες) και η απόδοση του κιβωτίου ταχυτήτων.

Ονομαστική ροπή– μέγιστη ροπή που εξασφαλίζει ασφαλή μετάδοση. Η τιμή του υπολογίζεται λαμβάνοντας υπόψη τον συντελεστή ασφαλείας - 1 και τη διάρκεια ζωής - 10 χιλιάδες ώρες.

Μέγιστη ροπή (M2max]– τη μέγιστη ροπή που μπορεί να αντέξει το κιβώτιο ταχυτήτων σε σταθερά ή μεταβαλλόμενα φορτία, λειτουργία με συχνές εκκινήσεις/σταματήσεις. Αυτή η τιμή μπορεί να ερμηνευτεί ως το στιγμιαίο φορτίο αιχμής στον τρόπο λειτουργίας του εξοπλισμού.

Απαιτούμενη ροπή– ροπή, που ικανοποιεί τα κριτήρια του πελάτη. Η τιμή του είναι μικρότερη ή ίση με την ονομαστική ροπή.

Ροπή σχεδίασης– τιμή που απαιτείται για την επιλογή κιβωτίου ταχυτήτων. Η εκτιμώμενη τιμή υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:

Mc2 = Mr2 x Sf ≤ Mn2

Οπου
Mr2 – απαιτούμενη ροπή.
Sf – συντελεστής εξυπηρέτησης (συντελεστής λειτουργίας).
Mn2 – ονομαστική ροπή.

Λειτουργικός συντελεστής (συντελεστής εξυπηρέτησης)

Ο συντελεστής υπηρεσίας (Sf) υπολογίζεται πειραματικά. Λαμβάνεται υπόψη ο τύπος του φορτίου, η ημερήσια διάρκεια λειτουργίας και ο αριθμός των εκκινήσεων/σταματήσεων ανά ώρα λειτουργίας του ηλεκτρομειωτήρα. Ο συντελεστής λειτουργίας μπορεί να προσδιοριστεί χρησιμοποιώντας τα δεδομένα στον Πίνακα 3.

Πίνακας 3. Παράμετροι για τον υπολογισμό του συντελεστή εξυπηρέτησης

Τύπος φορτίου Αριθμός εκκινήσεων/στάσεων, ώρα Μέση διάρκεια λειτουργίας, ημέρες
<2 2-8 9-16h 17-24
Απαλή εκκίνηση, στατική λειτουργία, επιτάχυνση μεσαίας μάζας <10 0,75 1 1,25 1,5
10-50 1 1,25 1,5 1,75
80-100 1,25 1,5 1,75 2
100-200 1,5 1,75 2 2,2
Μέτριο φορτίο εκκίνησης, μεταβλητή λειτουργία, μέση επιτάχυνση μάζας <10 1 1,25 1,5 1,75
10-50 1,25 1,5 1,75 2
80-100 1,5 1,75 2 2,2
100-200 1,75 2 2,2 2,5
Λειτουργία υπό βαριά φορτία, εναλλασσόμενη λειτουργία, μεγάλη επιτάχυνση μάζας <10 1,25 1,5 1,75 2
10-50 1,5 1,75 2 2,2
80-100 1,75 2 2,2 2,5
100-200 2 2,2 2,5 3

Δύναμη κίνησης

Η σωστά υπολογισμένη ισχύς μετάδοσης κίνησης βοηθά να ξεπεραστεί η μηχανική αντίσταση τριβής που εμφανίζεται κατά τη διάρκεια γραμμικών και περιστροφικών κινήσεων.

Ο βασικός τύπος για τον υπολογισμό της ισχύος [P] είναι ο υπολογισμός του λόγου της δύναμης προς την ταχύτητα.

Για περιστροφικές κινήσεις, η ισχύς υπολογίζεται ως ο λόγος της ροπής προς τις στροφές ανά λεπτό:

Ρ = (ΜχΝ)/9550

Οπου
M – ροπή;
N – αριθμός στροφών/λεπτό.

Η ισχύς εξόδου υπολογίζεται με τον τύπο:

P2 = P x Sf

Οπου
P – ισχύς;
Sf – συντελεστής εξυπηρέτησης (συντελεστής λειτουργίας).

ΣΠΟΥΔΑΙΟΣ!
Η τιμή ισχύος εισόδου πρέπει να είναι πάντα υψηλότερη από την τιμή ισχύος εξόδου, η οποία δικαιολογείται από τις απώλειες πλέγματος:

P1 > P2

Οι υπολογισμοί δεν μπορούν να γίνουν χρησιμοποιώντας κατά προσέγγιση ισχύ εισόδου, καθώς οι αποδόσεις ενδέχεται να διαφέρουν σημαντικά.

Συντελεστής αποδοτικότητας (αποτελεσματικότητα)

Ας εξετάσουμε τον υπολογισμό της απόδοσης χρησιμοποιώντας το παράδειγμα ενός κιβωτίου ταχυτήτων τύπου ατέρμονα. Θα είναι ίσο με την αναλογία της μηχανικής ισχύος εξόδου και της ισχύος εισόδου:

ñ [%] = (P2/P1) x 100

Οπου
P2 – ισχύς εξόδου.
P1 – ισχύς εισόδου.

ΣΠΟΥΔΑΙΟΣ!
Σε κιβώτια ταχυτήτων τύπου ατέρμονα P2< P1 всегда, так как в результате трения между червячным колесом и червяком, в уплотнениях и подшипниках часть передаваемой мощности расходуется.

Όσο μεγαλύτερη είναι η σχέση μετάδοσης, τόσο χαμηλότερη είναι η απόδοση.

Η απόδοση επηρεάζεται από τη διάρκεια λειτουργίας και την ποιότητα των λιπαντικών που χρησιμοποιούνται για την προληπτική συντήρηση του ηλεκτρομειωτήρα.

Πίνακας 4. Αποδοτικότητα ενός κιβωτίου ταχυτήτων μονοβάθμιου τύπου ατέρμονα

Σχέση μετάδοσης Απόδοση σε w, mm
40 50 63 80 100 125 160 200 250
8,0 0,88 0,89 0,90 0,91 0,92 0,93 0,94 0,95 0,96
10,0 0,87 0,88 0,89 0,90 0,91 0,92 0,93 0,94 0,95
12,5 0,86 0,87 0,88 0,89 0,90 0,91 0,92 0,93 0,94
16,0 0,82 0,84 0,86 0,88 0,89 0,90 0,91 0,92 0,93
20,0 0,78 0,81 0,84 0,86 0,87 0,88 0,89 0,90 0,91
25,0 0,74 0,77 0,80 0,83 0,84 0,85 0,86 0,87 0,89
31,5 0,70 0,73 0,76 0,78 0,81 0,82 0,83 0,84 0,86
40,0 0,65 0,69 0,73 0,75 0,77 0,78 0,80 0,81 0,83
50,0 0,60 0,65 0,69 0,72 0,74 0,75 0,76 0,78 0,80

Πίνακας 5. Απόδοση κυματικής μετάδοσης

Πίνακας 6. Απόδοση μειωτήρων γραναζιών

Αντιεκρηκτικές εκδόσεις ηλεκτρομειωτικών μηχανών

Οι κινητήρες με γρανάζια αυτής της ομάδας ταξινομούνται ανάλογα με τον τύπο του αντιεκρηκτικού σχεδιασμού:

  • "E" - μονάδες με αυξημένο βαθμό προστασίας. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε οποιοδήποτε τρόπο λειτουργίας, συμπεριλαμβανομένων των καταστάσεων έκτακτης ανάγκης. Η ενισχυμένη προστασία αποτρέπει την πιθανότητα ανάφλεξης βιομηχανικών μειγμάτων και αερίων.
  • "D" - αντιεκρηκτικό περίβλημα. Το περίβλημα των μονάδων προστατεύεται από παραμόρφωση σε περίπτωση έκρηξης του ίδιου του κινητήρα μετάδοσης. Αυτό επιτυγχάνεται λόγω των σχεδιαστικών χαρακτηριστικών του και της αυξημένης στεγανότητας. Ο εξοπλισμός με κλάση αντιεκρηκτικής προστασίας «D» μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες και με οποιαδήποτε ομάδα εκρηκτικών μειγμάτων.
  • "I" - εγγενώς ασφαλές κύκλωμα. Αυτός ο τύπος αντιεκρηκτικής προστασίας διασφαλίζει τη διατήρηση του αντιεκρηκτικού ρεύματος στο ηλεκτρικό δίκτυο, λαμβάνοντας υπόψη τις ειδικές συνθήκες βιομηχανικής εφαρμογής.

Δείκτες αξιοπιστίας

Οι δείκτες αξιοπιστίας των κινητήρων με μειωτήρα στροφών δίνονται στον Πίνακα 7. Όλες οι τιμές δίνονται για μακροχρόνια λειτουργία με σταθερό ονομαστικό φορτίο. Ο κινητήρας με μειωτήρα στροφών πρέπει να παρέχει το 90% του πόρου που υποδεικνύεται στον πίνακα ακόμη και σε λειτουργία βραχυπρόθεσμης υπερφόρτωσης. Εμφανίζονται κατά την εκκίνηση του εξοπλισμού και την υπέρβαση της ονομαστικής ροπής τουλάχιστον δύο φορές.

Πίνακας 7. Διάρκεια ζωής αξόνων, ρουλεμάν και κιβωτίων ταχυτήτων

Για ερωτήσεις σχετικά με τον υπολογισμό και την αγορά κινητήρων μετάδοσης κίνησης διαφόρων τύπων, επικοινωνήστε με τους ειδικούς μας. Μπορείτε να εξοικειωθείτε με τον κατάλογο κινητήρων ατέρμονων, κυλινδρικών, πλανητικών και κυματικών κινητήρων που προσφέρει η εταιρεία Tekhprivod.

Romanov Sergey Anatolievich,
προϊστάμενος μηχανολογικού τμήματος
Εταιρεία Tekhprivod.

Άλλα χρήσιμα υλικά:

1. Επιλογή ηλεκτροκινητήρα

Κινηματικό διάγραμμα του κιβωτίου ταχυτήτων:

1. Κινητήρας.

2. Κιβώτιο ταχυτήτων.

3. Άξονας μετάδοσης κίνησης.

4. Συμπλέκτης ασφαλείας.

5. Ο σύνδεσμος είναι ελαστικός.

Ζ 1 - σκουλήκι

Z 2 - τροχός σκουληκιού

Προσδιορισμός ισχύος κίνησης:

Πρώτα απ 'όλα, επιλέγουμε έναν ηλεκτρικό κινητήρα, για αυτό προσδιορίζουμε την ισχύ και την ταχύτητα περιστροφής.

Η κατανάλωση ισχύος (W) του ηλεκτροκινητήρα (ισχύς εξόδου) καθορίζεται από τον τύπο:

μετάδοση κίνησης ηλεκτροκινητήρα

Όπου Ft είναι η περιφερειακή δύναμη στο τύμπανο του μεταφορικού ιμάντα ή στον οδοντωτό τροχό του μεταφορέα της ποδιάς (N).

V είναι η ταχύτητα κίνησης της αλυσίδας ή της ζώνης (m/s).

Ισχύς κινητήρα:

Όπου ztot είναι η συνολική απόδοση της μονάδας.

z σύνολο =z m?z h.p z m z pp;

όπου z ch.p είναι η απόδοση του ατέρμονα γραναζιού.

z m - απόδοση ζεύξης.

z p3 Αποδοτικότητα των ρουλεμάν του 3ου άξονα

z σύνολο =0,98 0,8 0,98 0,99 = 0,76

Καθορίζω την ισχύ του ηλεκτροκινητήρα:

2. Προσδιορισμός της ταχύτητας του άξονα μετάδοσης κίνησης

διάμετρος τυμπάνου, mm.

Σύμφωνα με τον πίνακα (24.8) επιλέγουμε έναν ηλεκτροκινητήρα της μάρκας "air132m8"

με ταχύτητα περιστροφής

με δύναμη

ροπή t max /t=2,

3. Προσδιορισμός της συνολικής σχέσης μετάδοσης και η κατανομή της σε βαθμίδες

Επιλέξτε από την τυπική σειρά

Δεχόμαστε

Έλεγχος: κατάλληλο

4. Προσδιορισμός ισχύος, ταχύτητας και ροπής για κάθε άξονα

5. Προσδιορισμός επιτρεπόμενων τάσεων

Καθορίζω την ταχύτητα ολίσθησης:

(Από την παράγραφο 2.2 υπολογισμός γραναζιών) παίρνουμε V s >=2...5 m/s II μπρούντζο χωρίς κασσίτερο και ορείχαλκο που λαμβάνονται με ταχύτητα

Συνολικός χρόνος λειτουργίας:

Συνολικός αριθμός κύκλων τάσης:

Σκουλήκι. Χάλυβας 18 HGT, σκληρυμένος με θήκη και σκληρυμένος σε HRC (56…63). Τα πηνία είναι αλεσμένα και γυαλισμένα. Προφίλ ZK.

Τροχός σκουληκιών. Οι διαστάσεις του ζεύγους σκουληκιών εξαρτώνται από την τιμή της επιτρεπόμενης τάσης [y] H για το υλικό του ατέρμονα τροχού.

Επιτρεπόμενες τάσεις για τον υπολογισμό της αντοχής των επιφανειών εργασίας:

Υλικό ομάδας 2. Χάλκινο Br АЗ 9-4. Χύτευση στο έδαφος

y σε = 400 (MPa); y t = 200 (MPa);

Επειδή Δεδομένου ότι και τα δύο υλικά είναι κατάλληλα για την κατασκευή ενός δακτυλίου γραναζιού, επιλέγουμε το φθηνότερο, δηλαδή το Br AJ 9-4.

Δέχομαι ένα σκουλήκι με τον αριθμό των εκκινήσεων Z 1 = 1 και έναν τροχό σκουληκιού με τον αριθμό των δοντιών Z 2 = 38.

Καθορίζω τις αρχικές επιτρεπόμενες τάσεις για τον υπολογισμό των δοντιών του ατέρμονα τροχού για την αντοχή των επιφανειών εργασίας, το όριο αντοχής στην κάμψη του υλικού των δοντιών και τον παράγοντα ασφάλειας:

y F o = 0,44?y t +0,14?yv = 0,44 200 + 0,14 400 = 144 (MPa);

S F = 1,75; K FE =0,1;

N FE = K FE N ? =0,1 34200000=3420000

Καθορίζω τις μέγιστες επιτρεπόμενες τάσεις:

[y] F max = 0,8?y t = 0,8 200 = 160 (MPa).

6. Συντελεστές φορτίου

Καθορίζω την κατά προσέγγιση τιμή του συντελεστή φορτίου:

k I = k v I k σε I ;

k σε I = 0,5 (k σε o +1) = 0,5 (1,1+1) = 1,05;

k I = 1 1,05 = 1,05.

7. Προσδιορισμός παραμέτρων σχεδιασμού του ατέρμονα γραναζιού

Προκαταρκτική τιμή της κεντρικής απόστασης:

Σε σταθερό συντελεστή φορτίου K I =1,0 K hg =1;

T όχι =K ng CT 2;

K I =0,5 (K 0 I +1)=0,5 (1,05+1)=1,025;

Μπρούτζοι χωρίς κασσίτερο (υλικό II)

Όταν K he στη λύση φόρτισης I ισούται με 0,8

Δέχομαι ΕΝΑ" w = 160 (mm).

Ορίζω τη μονάδα άξονα:

Αποδέχομαι την ενότητα Μ= 6,3 (mm).

Συντελεστής διαμέτρου σκουληκιού:

Δέχομαι q = 12,5.

Συντελεστής μετατόπισης σκουληκιών:

Καθορίζω τις γωνίες ανύψωσης του πηνίου σκουληκιού.

Γωνία βήματος έλικας:

8. Υπολογισμός δοκιμής του ατέρμονα γραναζιού για αντοχή

Συντελεστής συγκέντρωσης φορτίου:

όπου I είναι ο συντελεστής παραμόρφωσης σκουληκιού.

Το X είναι ένας συντελεστής που λαμβάνει υπόψη την επίδραση του τρόπου λειτουργίας του κιβωτίου ταχυτήτων στην κίνηση των δοντιών του ατέρμονα τροχού και των στροφών ατέρμονα.

για την 5η λειτουργία φόρτωσης.

Συντελεστής φορτίου:

k = k v k σε = 1 1,007 = 1,007.

Ταχύτητα ολίσθησης σε πλέγμα:

Επιτρεπόμενη τάση:

Τάση σχεδίασης:


200,08 (MPa)< 223,6 (МПа).

Η υπολογιζόμενη πίεση στις επιφάνειες εργασίας των δοντιών δεν υπερβαίνει την επιτρεπόμενη, επομένως, οι προηγουμένως καθορισμένες παράμετροι μπορούν να γίνουν αποδεκτές ως τελικές.

Αποδοτικότητα:

Διευκρινίζω την τιμή ισχύος στον άξονα ατέρμονα:

Καθορίζω τις δυνάμεις στην εμπλοκή του ζεύγους σκουληκιών.

Περιφερειακή δύναμη στον τροχό και αξονική δύναμη στο σκουλήκι:

Περιφερειακή δύναμη στο σκουλήκι και αξονική δύναμη στον τροχό:

Ακτινική δύναμη:

F r = F t2 tgb = 6584 tg20 = 2396 (Ν).

Καταπόνηση κάμψης στα δόντια των τροχών σκουληκιών:

όπου Y F = 1,45 είναι ένας συντελεστής που λαμβάνει υπόψη το σχήμα των δοντιών των τροχών σκουληκιών.

18,85 (MPa)< 71,75 (МПа).

Έλεγχος μετάδοσης για βραχυπρόθεσμο φορτίο αιχμής.

Μέγιστη ροπή στον άξονα του ατέρμονα τροχού:

Μέγιστη πίεση επαφής στις επιφάνειες εργασίας των δοντιών:

316,13 (MPa)< 400 (МПа).

Μέγιστη τάση κάμψης των δοντιών του ατέρμονα γραναζιού:

Έλεγχος του κιβωτίου ταχυτήτων για θέρμανση.

Θερμοκρασία θέρμανσης που είναι εγκατεστημένη στο μεταλλικό πλαίσιο του κιβωτίου ταχυτήτων κατά τη φυσική ψύξη:

όπου t o είναι η θερμοκρασία περιβάλλοντος (20 o C).

kt - συντελεστής μεταφοράς θερμότητας, kt = 10;

A είναι η επιφάνεια ψύξης του περιβλήματος του κιβωτίου ταχυτήτων (m2).

A = 20 a 1,7 = 20 0,16 1,7 = 0,88 (m2).

56,6 (περίπου C)< 90 (о С) = [t] раб

Δεδομένου ότι η θερμοκρασία θέρμανσης του κιβωτίου ταχυτήτων κατά τη φυσική ψύξη δεν υπερβαίνει την επιτρεπόμενη τιμή, δεν απαιτείται τεχνητή ψύξη του κιβωτίου ταχυτήτων.

9. Προσδιορισμός των γεωμετρικών διαστάσεων του ατέρμονα γραναζιού

Διάμετρος βήματος:

d 1 = m q = 6,3 12,5 = 78,75 (mm).

Αρχική διάμετρος:

d w1 = m (q+2x) =6,3 (12,5+2*0,15) = 80,64 (mm).

Διάμετρος των κορυφών των στροφών:

d a1 = d 1 +2m = 78,75+2 6,3 = 91,35=91 (mm).

Διάμετρος κοιλοτήτων στροφών:

d f1 = d 1 -2h* f m = 78,75-2 1,2 6,3 = 63,63 (mm).

Μήκος του τμήματος με σπείρωμα του σκουληκιού:

c = (11+0,06 z 2) m+3 m = (11+0,06 38) 6,3+3 6,3 = 102,56 (mm).

Παίρνουμε b = 120 (mm).

Τροχός σκουληκιών.

Βήμα και αρχική διάμετρος:

d 2 = d w2 = z 2 m = 38 6,3 = 239,4 (mm).

Διάμετρος άκρου δοντιού:

d a2 = d 2 +2 (1+x) m = 239,4+2 (1+0,15) 6,3 = 253,89 = 254 (mm).

Διάμετρος ρίζας δοντιού:

d f2 = d 2 - (h* f +x) 2m = 239,4 - (1,2+0,15) 26,3 = 222,39 (mm).

Πλάτος κορώνας

στις 2? 0,75 d a1 = 0,75 91 = 68,25 (mm).

Παίρνουμε 2 =65 (mm).

10. Προσδιορισμός διαμέτρων άξονα

1) Λαμβάνεται η διάμετρος του άξονα υψηλής ταχύτητας

Δεχόμαστε d=28 mm

Μέγεθος λοξοτομής άξονα.

Διάμετρος καθίσματος ρουλεμάν:

Δεχόμαστε

Δεχόμαστε

2) Διάμετρος άξονα χαμηλής ταχύτητας:

Δεχόμαστε d=45 mm

Για τη διάμετρο του άξονα που βρέθηκε, επιλέξτε τις ακόλουθες τιμές:

Κατά προσέγγιση ύψος χάντρας

Μέγιστη ακτίνα λοξότμησης ρουλεμάν,

Μέγεθος λοξοτομής άξονα.

Ας προσδιορίσουμε τη διάμετρο της επιφάνειας έδρασης του ρουλεμάν:

Δεχόμαστε

Διάμετρος ώμου για στοπ ρουλεμάν:

Δεχόμαστε: .

10. Επιλογή και δοκιμή ρουλεμάν κύλισης με βάση τη δυναμική ικανότητα φόρτωσης

1. Για τον άξονα του κιβωτίου ταχυτήτων υψηλής ταχύτητας, θα επιλέξουμε ρουλεμάν γωνιακής επαφής μονής σειράς της μεσαίας σειράς 36307.

Για αυτόν έχουμε:

Διάμετρος εσωτερικού δακτυλίου,

Διάμετρος εξωτερικού δακτυλίου,

Πλάτος ρουλεμάν

Το ρουλεμάν επηρεάζεται από:

Αξονική δύναμη,

Ακτινική δύναμη.

Συχνότητα περιστροφής:.

Απαιτούμενος πόρος εργασίας:.

Παράγοντας ασφαλείας

Συντελεστής θερμοκρασίας

Συντελεστής περιστροφής

Ας ελέγξουμε την κατάσταση:

2. Για τον άξονα του κιβωτίου ταχυτήτων χαμηλής ταχύτητας, θα επιλέξουμε ρουλεμάν γωνιακής επαφής ελαφριάς σειράς.

Για αυτόν έχουμε:

Διάμετρος εσωτερικού δακτυλίου,

Διάμετρος εξωτερικού δακτυλίου,

Πλάτος ρουλεμάν

Δυναμική χωρητικότητα φορτίου,

Ικανότητα στατικού φορτίου,

Περιορίστε την ταχύτητα περιστροφής με λίπανση με γράσο.

Το ρουλεμάν επηρεάζεται από:

Αξονική δύναμη,

Ακτινική δύναμη.

Συχνότητα περιστροφής:.

Απαιτούμενος πόρος εργασίας:.

Παράγοντας ασφαλείας

Συντελεστής θερμοκρασίας

Συντελεστής περιστροφής

Συντελεστής αξονικού φορτίου:.

Ας ελέγξουμε την κατάσταση:

Προσδιορίζουμε την τιμή του συντελεστή ακτινικού δυναμικού φορτίου x=0,45 και του συντελεστή αξονικού δυναμικού φορτίου y=1,07.

Προσδιορίζουμε το ισοδύναμο ακτινωτό δυναμικό φορτίο:

Ας υπολογίσουμε τη διάρκεια ζωής του υιοθετημένου ρουλεμάν:

Που ικανοποιεί τις απαιτήσεις.

12. Υπολογισμός του άξονα μετάδοσης κίνησης (ο πιο φορτισμένος) άξονας για αντοχή και αντοχή στην κόπωση

Αποτελεσματικά φορτία:

Ακτινική δύναμη

Ροπή -

Στιγμή στο τύμπανο

Ας προσδιορίσουμε τις αντιδράσεις των στηρίξεων στο κατακόρυφο επίπεδο.

Ας ελέγξουμε: ,

Επομένως, οι κάθετες αντιδράσεις βρέθηκαν σωστά.

Ας προσδιορίσουμε τις αντιδράσεις των στηρίξεων στο οριζόντιο επίπεδο.

το καταλαβαίνουμε.

Ας ελέγξουμε την ορθότητα της εύρεσης των οριζόντιων αντιδράσεων: , - σωστή.

Οι στιγμές στο επικίνδυνο τμήμα θα είναι ίσες με:

Ο υπολογισμός γίνεται με τη μορφή ελέγχου του συντελεστή ασφαλείας, η τιμή του οποίου μπορεί να γίνει αποδεκτή. Σε αυτή την περίπτωση, πρέπει να πληρούται η προϋπόθεση ότι, όπου είναι ο υπολογισμένος συντελεστής ασφάλειας, και οι συντελεστές ασφαλείας για κανονικές και εφαπτομενικές τάσεις, που θα ορίσουμε παρακάτω.

Ας βρούμε τη ροπή κάμψης που προκύπτει ως:

Ας προσδιορίσουμε τα μηχανικά χαρακτηριστικά του υλικού του άξονα (Χάλυβας 45): - προσωρινή αντίσταση (αντοχή σε εφελκυσμό). και - όρια αντοχής λείων δειγμάτων υπό συμμετρικό κύκλο κάμψης και στρέψης. - συντελεστής ευαισθησίας του υλικού στην ασυμμετρία του κύκλου τάσης.

Ας προσδιορίσουμε την αναλογία των παρακάτω μεγεθών:

όπου και είναι οι αποτελεσματικοί συντελεστές συγκέντρωσης τάσεων, και είναι ο συντελεστής επιρροής των απόλυτων διαστάσεων της διατομής. Ας βρούμε την τιμή του συντελεστή επιρροής της τραχύτητας και του συντελεστή επιρροής της επιφανειακής σκλήρυνσης.

Ας υπολογίσουμε τις τιμές των συντελεστών συγκέντρωσης τάσεων και για ένα δεδομένο τμήμα άξονα:

Ας προσδιορίσουμε τα όρια αντοχής του άξονα στο υπό εξέταση τμήμα:

Ας υπολογίσουμε τις αξονικές και πολικές ροπές αντίστασης του τμήματος άξονα:

πού είναι η σχεδιαστική διάμετρος του άξονα.

Ας υπολογίσουμε την τάση κάμψης και διάτμησης στο επικίνδυνο τμήμα χρησιμοποιώντας τους τύπους:

Ας προσδιορίσουμε τον παράγοντα ασφάλειας για κανονικές καταπονήσεις:

Για να βρούμε τον συντελεστή ασφαλείας για τις εφαπτομενικές τάσεις, προσδιορίζουμε τις ακόλουθες τιμές. Ο συντελεστής επιρροής της ασυμμετρίας του κύκλου τάσης για ένα δεδομένο τμήμα. Μέση τάση κύκλου. Ας υπολογίσουμε τον συντελεστή ασφαλείας

Ας βρούμε την υπολογιζόμενη τιμή του συντελεστή ασφαλείας και ας τη συγκρίνουμε με την επιτρεπόμενη: - πληρούται η προϋπόθεση.

13. Υπολογισμός συνδεδεμένων συνδέσεων

Ο υπολογισμός των αρμών με κλειδί συνίσταται στον έλεγχο των συνθηκών για την αντοχή του υλικού κλειδιού έναντι της σύνθλιψης.

1. Πληκτρολογήστε τον άξονα χαμηλής ταχύτητας για τον τροχό.

Δεχόμαστε ένα κλειδί 16x10x50

Συνθήκη αντοχής:

1. Πληκτρολογήστε τον άξονα χαμηλής ταχύτητας για τον σύνδεσμο.

Ροπή στον άξονα, - διάμετρος άξονα, - πλάτος κλειδιού, - ύψος κλειδιού, - βάθος αυλάκωσης άξονα, - βάθος αυλάκωσης πλήμνης, - επιτρεπόμενη τάση ρουλεμάν, - αντοχή διαρροής.

Προσδιορίστε το μήκος εργασίας του κλειδιού:

Δεχόμαστε ένα κλειδί 12x8x45

Συνθήκη αντοχής:

14. Επιλογή συνδέσμων

Για να μεταφέρουμε τη ροπή από τον άξονα του ηλεκτροκινητήρα στον άξονα υψηλής ταχύτητας και να αποτρέψουμε την παραμόρφωση του άξονα, επιλέγουμε έναν σύνδεσμο.

Ένας ελαστικός σύνδεσμος με κέλυφος σε σχήμα δακτυλίου σύμφωνα με το GOST 20884-82 είναι ο πλέον κατάλληλος για την οδήγηση ενός μεταφορικού ιμάντα.

Ο σύνδεσμος επιλέγεται ανάλογα με τη ροπή στον άξονα του κιβωτίου ταχυτήτων χαμηλής ταχύτητας.

Οι σπειροειδείς σύνδεσμοι έχουν υψηλή στρεπτική, ακτινική και γωνιακή συμμόρφωση. Τα μισά ζεύξης εγκαθίστανται τόσο στα κυλινδρικά όσο και στα κωνικά άκρα του άξονα.

Επιτρεπόμενες τιμές μετατόπισης κάθε τύπου για έναν δεδομένο τύπο ζεύξης (με την προϋπόθεση ότι οι μετατοπίσεις άλλων τύπων είναι κοντά στο μηδέν): αξονική mm, ακτινική mm, γωνιακή. Τα φορτία που δρουν στους άξονες μπορούν να προσδιοριστούν από γραφήματα από τη βιβλιογραφία.

15. Λίπανση ατέρμονα και ρουλεμάν

Ένα σύστημα στροφαλοθαλάμου χρησιμοποιείται για τη λίπανση του κιβωτίου ταχυτήτων.

Ας προσδιορίσουμε την περιφερειακή ταχύτητα των κορυφών των δοντιών του τροχού:

Για ένα στάδιο χαμηλής ταχύτητας, εδώ είναι η συχνότητα περιστροφής του τροχού σκουληκιού, είναι η διάμετρος του κύκλου των κορυφών του τροχού σκουληκιού

Ας υπολογίσουμε το μέγιστο επιτρεπόμενο επίπεδο βύθισης του οδοντωτού τροχού της βαθμίδας του κιβωτίου ταχυτήτων χαμηλής ταχύτητας στο λουτρό λαδιού: , εδώ είναι η διάμετρος των κύκλων των κορυφών των δοντιών του γραναζιού υψηλής ταχύτητας.

Ας προσδιορίσουμε τον απαιτούμενο όγκο λαδιού χρησιμοποιώντας τον τύπο: , πού είναι το ύψος της περιοχής πλήρωσης λαδιού και είναι το μήκος και το πλάτος του λουτρού λαδιού, αντίστοιχα.

Ας επιλέξουμε τη μάρκα λαδιού I-T-S-320 (GOST 20799-88).

Και - βιομηχανική,

T - βαριά φορτισμένες μονάδες,

C - λάδι με αντιοξειδωτικά, αντιδιαβρωτικά και κατά της φθοράς πρόσθετα.

Τα ρουλεμάν λιπαίνονται με το ίδιο λάδι λόγω πιτσιλίσματος. Κατά τη συναρμολόγηση του κιβωτίου ταχυτήτων, τα ρουλεμάν πρέπει να είναι προ-λαδωμένα.

Βιβλιογραφία

1. Π.Φ. Dunaev, O.P. Lelikov, "Σχεδιασμός μονάδων και εξαρτημάτων μηχανών", Μόσχα, "Γυμνάσιο", 1985.

2. Δ.Ν. Reshetov, "Μηχανήματα μηχανών", Μόσχα, "Μηχανολογία", 1989.

3. R.I. Gzhirov, «Βιβλίο γρήγορης αναφοράς για τον σχεδιαστή», «Μηχανολογία», Λένινγκραντ, 1983.

4. Άτλας κατασκευών «Μέρη μηχανών», Μόσχα, «Μηχανολογία», 1980.

5. L.Ya. Perel, Α.Α. Filatov, βιβλίο αναφοράς "Rolling Bearings", Μόσχα, "Μηχανολογία", 1992.

6. A.V. Boulanger, N.V. Palochkina, L.D. Chasovnikov, κατευθυντήριες γραμμές για τον υπολογισμό των γραναζιών κιβωτίων ταχυτήτων και κιβωτίων ταχυτήτων στο μάθημα "Εξαρτήματα μηχανών", μέρος 1, Μόσχα, MSTU. Ν.Ε. Bauman, 1980.

7. V.N. Ivanov, V.S. Barinova, «Επιλογή και υπολογισμοί ρουλεμάν κύλισης», οδηγίες για το σχεδιασμό μαθημάτων, Μόσχα, MSTU. Ν.Ε. Bauman, 1981.

8. Ε.Α. Vitushkina, V.I. Ο Στρέλοφ. Υπολογισμός αξόνων κιβωτίου ταχυτήτων. MSTU im. Ν.Ε. Bauman, 2005.

9. Άτλας «σχεδίων μονάδων και εξαρτημάτων μηχανών», Μόσχα, εκδοτικός οίκος MSTU im. Ν.Ε. Bauman, 2007.

Υπάρχουν 3 κύριοι τύποι κινητήρων με μειωτήρα στροφών - πλανητικοί, ατέρμονες και ελικοειδής κινητήρες. Για να αυξήσετε τη ροπή και να μειώσετε περαιτέρω τις στροφές στην έξοδο του μειωτήρα στροφών, υπάρχουν διάφοροι συνδυασμοί των παραπάνω τύπων κινητήρων με γρανάζια. Σας προσκαλούμε να χρησιμοποιήσετε αριθμομηχανές για να προσεγγίσετε την ισχύ του μειωτήρα στροφών των μηχανισμών ΑΝΥΨΩΣΗΣ φορτίου και των μηχανισμών MOVEMENT φορτίου.

Για μηχανισμούς ανύψωσης φορτίων.

1. Προσδιορίστε την απαιτούμενη ταχύτητα στην έξοδο του μειωτήρα κινητήρα με βάση τη γνωστή ταχύτητα ανόδου

V= π*2R*n, όπου

R - ακτίνα του τυμπάνου ανύψωσης, m

V-ταχύτητα ανάβασης, m*min

n- περιστροφές στην έξοδο του κινητήρα μετάδοσης, σ.α.λ

2. προσδιορίστε τη γωνιακή ταχύτητα περιστροφής του άξονα του κινητήρα μετάδοσης

3. καθορίστε την απαιτούμενη προσπάθεια για την ανύψωση του φορτίου

m είναι η μάζα του φορτίου,

g- βαρυτική επιτάχυνση (9,8 m*min)

t- συντελεστής τριβής (περίπου 0,4)

4. Προσδιορίστε τη ροπή

5. υπολογίστε την ισχύ του ηλεκτροκινητήρα

Με βάση τον υπολογισμό, επιλέγουμε τον απαιτούμενο ηλεκτρομειωτήρα από τις τεχνικές προδιαγραφές της ιστοσελίδας μας.

Για μηχανισμούς μεταφοράς φορτίου

Όλα είναι ίδια, εκτός από τον τύπο για τον υπολογισμό της προσπάθειας

α - επιτάχυνση φορτίου (m*min)

T είναι ο χρόνος που χρειάζεται για να ταξιδέψει το φορτίο κατά μήκος, για παράδειγμα, ενός μεταφορέα

Για μηχανισμούς ανύψωσης φορτίου, είναι προτιμότερο να χρησιμοποιείτε κινητήρες με γρανάζια MC, MRCH, καθώς εξαλείφουν τη δυνατότητα περιστροφής του άξονα εξόδου όταν ασκείται δύναμη σε αυτόν, γεγονός που εξαλείφει την ανάγκη εγκατάστασης φρένου πέδιλου στον μηχανισμό.

Για μηχανισμούς ανάμειξης μειγμάτων ή διάτρησης, συνιστούμε πλανητικά κιβώτια ταχυτήτων 3MP, 4MP καθώς αντιμετωπίζουν ομοιόμορφο ακτινικό φορτίο.

Αυτό το άρθρο περιέχει λεπτομερείς πληροφορίες σχετικά με την επιλογή και τον υπολογισμό ενός ηλεκτρομειωτήρα. Ελπίζουμε ότι οι πληροφορίες που παρέχονται θα σας φανούν χρήσιμες.

Κατά την επιλογή ενός συγκεκριμένου μοντέλου ηλεκτρομειωτήρα, λαμβάνονται υπόψη τα ακόλουθα τεχνικά χαρακτηριστικά:

  • τύπος κιβωτίου ταχυτήτων?
  • εξουσία;
  • Ταχύτητα εξόδου?
  • σχέση μετάδοσης;
  • σχεδιασμός αξόνων εισόδου και εξόδου.
  • τύπος εγκατάστασης?
  • πρόσθετες λειτουργίες.

Τύπος κιβωτίου ταχυτήτων

Η παρουσία ενός κινηματικού διαγράμματος κίνησης θα απλοποιήσει την επιλογή του τύπου κιβωτίου ταχυτήτων. Δομικά, τα κιβώτια ταχυτήτων χωρίζονται στους ακόλουθους τύπους:

  • Σκουλήκι μονοβάθμιομε διασταυρούμενη διάταξη άξονα εισόδου/εξόδου (γωνία 90 μοίρες).
  • Σκουλήκι δύο σταδίωνμε κάθετη ή παράλληλη διάταξη των αξόνων του άξονα εισόδου/εξόδου. Κατά συνέπεια, οι άξονες μπορούν να τοποθετηθούν σε διαφορετικά οριζόντια και κατακόρυφα επίπεδα.
  • Κυλινδρικό οριζόντιομε παράλληλη διάταξη αξόνων εισόδου/εξόδου. Οι άξονες βρίσκονται στο ίδιο οριζόντιο επίπεδο.
  • Κυλινδρικό ομοαξονικό σε οποιαδήποτε γωνία. Οι άξονες του άξονα βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο.
  • ΣΕ κωνικό-κυλινδρικόΣτο κιβώτιο ταχυτήτων, οι άξονες των αξόνων εισόδου/εξόδου τέμνονται υπό γωνία 90 μοιρών.

Σπουδαίος!Η χωρική θέση του άξονα εξόδου είναι κρίσιμη για μια σειρά βιομηχανικών εφαρμογών.

  • Ο σχεδιασμός των κιβωτίων ταχυτήτων τύπου ατέρμονα επιτρέπει τη χρήση τους σε οποιαδήποτε θέση του άξονα εξόδου.
  • Η χρήση κυλινδρικών και κωνικών μοντέλων είναι συχνά δυνατή στο οριζόντιο επίπεδο. Με τα ίδια χαρακτηριστικά βάρους και διαστάσεων με τα κιβώτια ταχυτήτων τύπου ατέρμονα, η λειτουργία των κυλινδρικών μονάδων είναι πιο οικονομικά εφικτή λόγω της αύξησης του μεταδιδόμενου φορτίου κατά 1,5-2 φορές και της υψηλής απόδοσης.

Πίνακας 1. Ταξινόμηση κιβωτίων ταχυτήτων κατά αριθμό σταδίων και τύπο μετάδοσης

Τύπος κιβωτίου ταχυτήτων

Αριθμός βημάτων

Τύπος μετάδοσης

Θέση αξόνων

Κυλινδρικός

Ένα ή περισσότερα κυλινδρικά

Παράλληλο

Παράλληλη/ομοαξονική

Παράλληλο

Κωνικός

Κωνικός

Τέμνονται

Κωνικό-κυλινδρικό

Κωνικός

Διασταύρωση/διασταύρωση

Σκουλήκι

Σκουλήκι (ένα ή δύο)

Διασταύρωση

Παράλληλο

Κυλινδρικό-σκουλήκι ή σκουληκό-κυλινδρικό

Κυλινδρικό (ένα ή δύο)
Σκουλήκι (ένα)

Διασταύρωση

Πλανητικός

Δύο κεντρικά γρανάζια και δορυφόροι (για κάθε στάδιο)

Κυλινδρικό-πλανητικό

Κυλινδρικό (ένα ή περισσότερα)

Παράλληλη/ομοαξονική

Κώνο-πλανητικό

Κωνικό (μονό) Πλανητικό (ένα ή περισσότερα)

Τέμνονται

Σκουλήκι-πλανητικό

Σκουλήκι (ένα)
Πλανητικό (ένα ή περισσότερα)

Διασταύρωση

Κύμα

Κύμα (ένα)

Σχέση μετάδοσης [I]

Η σχέση μετάδοσης υπολογίζεται με τον τύπο:

I = N1/N2

Οπου
N1 - ταχύτητα περιστροφής άξονα (rpm) στην είσοδο.
N2 - ταχύτητα περιστροφής άξονα (rpm) στην έξοδο.

Η τιμή που προκύπτει στους υπολογισμούς στρογγυλοποιείται στην τιμή που καθορίζεται στα τεχνικά χαρακτηριστικά ενός συγκεκριμένου τύπου κιβωτίου ταχυτήτων.

Πίνακας 2. Εύρος σχέσεων μετάδοσης για διαφορετικούς τύπους κιβωτίων ταχυτήτων

Σπουδαίος!Η ταχύτητα περιστροφής του άξονα του ηλεκτροκινητήρα και, κατά συνέπεια, ο άξονας εισόδου του κιβωτίου ταχυτήτων δεν μπορεί να υπερβαίνει τις 1500 σ.α.λ. Ο κανόνας ισχύει για όλους τους τύπους κιβωτίων ταχυτήτων, εκτός από κυλινδρικά ομοαξονικά κιβώτια ταχυτήτων με ταχύτητες περιστροφής έως 3000 rpm. Οι κατασκευαστές υποδεικνύουν αυτήν την τεχνική παράμετρο στα συνοπτικά χαρακτηριστικά των ηλεκτροκινητήρων.

Ροπή κιβωτίου ταχυτήτων

Ροπή εξόδου- ροπή στον άξονα εξόδου. Λαμβάνονται υπόψη η ονομαστική ισχύς, ο συντελεστής ασφάλειας [S], η εκτιμώμενη διάρκεια ζωής (10 χιλιάδες ώρες) και η απόδοση του κιβωτίου ταχυτήτων.

Ονομαστική ροπή- μέγιστη ροπή που εξασφαλίζει ασφαλή μετάδοση. Η τιμή του υπολογίζεται λαμβάνοντας υπόψη τον παράγοντα ασφάλειας - 1 και τη διάρκεια λειτουργίας - 10 χιλιάδες ώρες.

Μέγιστη ροπή- μέγιστη ροπή που διατηρεί το κιβώτιο ταχυτήτων υπό σταθερά ή μεταβαλλόμενα φορτία, λειτουργία με συχνές εκκινήσεις/σταματήσεις. Αυτή η τιμή μπορεί να ερμηνευτεί ως το στιγμιαίο φορτίο αιχμής στον τρόπο λειτουργίας του εξοπλισμού.

Απαιτούμενη ροπή- ροπή που πληροί τα κριτήρια του πελάτη. Η τιμή του είναι μικρότερη ή ίση με την ονομαστική ροπή.

Ροπή σχεδίασης- τιμή που απαιτείται για την επιλογή ενός κιβωτίου ταχυτήτων. Η εκτιμώμενη τιμή υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:

Mc2 = Mr2 x Sf<= Mn2

Οπου
Mr2 - απαιτούμενη ροπή.
Sf - συντελεστής εξυπηρέτησης (συντελεστής λειτουργίας).
Mn2 - ονομαστική ροπή.

Λειτουργικός συντελεστής (συντελεστής εξυπηρέτησης)

Ο συντελεστής υπηρεσίας (Sf) υπολογίζεται πειραματικά. Λαμβάνεται υπόψη ο τύπος του φορτίου, η ημερήσια διάρκεια λειτουργίας και ο αριθμός των εκκινήσεων/σταματήσεων ανά ώρα λειτουργίας του ηλεκτρομειωτήρα. Ο συντελεστής λειτουργίας μπορεί να προσδιοριστεί χρησιμοποιώντας τα δεδομένα στον Πίνακα 3.

Πίνακας 3. Παράμετροι για τον υπολογισμό του συντελεστή εξυπηρέτησης

Τύπος φορτίου

Αριθμός εκκινήσεων/στάσεων, ώρα

Μέση διάρκεια λειτουργίας, ημέρες

Απαλή εκκίνηση, στατική λειτουργία, επιτάχυνση μεσαίας μάζας

Μέτριο φορτίο εκκίνησης, μεταβλητή λειτουργία, μέση επιτάχυνση μάζας

Λειτουργία υπό βαριά φορτία, εναλλασσόμενη λειτουργία, μεγάλη επιτάχυνση μάζας

Δύναμη κίνησης

Η σωστά υπολογισμένη ισχύς μετάδοσης κίνησης βοηθά να ξεπεραστεί η μηχανική αντίσταση τριβής που εμφανίζεται κατά τη διάρκεια γραμμικών και περιστροφικών κινήσεων.

Ο βασικός τύπος για τον υπολογισμό της ισχύος [P] είναι ο υπολογισμός του λόγου της δύναμης προς την ταχύτητα.

Για περιστροφικές κινήσεις, η ισχύς υπολογίζεται ως ο λόγος της ροπής προς τις στροφές ανά λεπτό:

Ρ = (ΜχΝ)/9550

Οπου
M - ροπή;
N - αριθμός στροφών/λεπτό.

Η ισχύς εξόδου υπολογίζεται με τον τύπο:

P2 = P x Sf

Οπου
P - ισχύς;
Sf - συντελεστής εξυπηρέτησης (συντελεστής λειτουργίας).

Σπουδαίος!Η τιμή ισχύος εισόδου πρέπει να είναι πάντα υψηλότερη από την τιμή ισχύος εξόδου, η οποία δικαιολογείται από τις απώλειες πλέγματος: P1 > P2

Οι υπολογισμοί δεν μπορούν να γίνουν χρησιμοποιώντας κατά προσέγγιση ισχύ εισόδου, καθώς οι αποδόσεις ενδέχεται να διαφέρουν σημαντικά.

Συντελεστής αποδοτικότητας (αποτελεσματικότητα)

Ας εξετάσουμε τον υπολογισμό της απόδοσης χρησιμοποιώντας το παράδειγμα ενός κιβωτίου ταχυτήτων τύπου ατέρμονα. Θα είναι ίσο με την αναλογία της μηχανικής ισχύος εξόδου και της ισχύος εισόδου:

η [%] = (P2/P1) x 100

Οπου
P2 - ισχύς εξόδου.
P1 - ισχύς εισόδου.

Σπουδαίος!Σε κιβώτια ταχυτήτων τύπου ατέρμονα P2< P1 всегда, так как в результате трения между червячным колесом и червяком, в уплотнениях и подшипниках часть передаваемой мощности расходуется.

Όσο μεγαλύτερη είναι η σχέση μετάδοσης, τόσο χαμηλότερη είναι η απόδοση.

Η απόδοση επηρεάζεται από τη διάρκεια λειτουργίας και την ποιότητα των λιπαντικών που χρησιμοποιούνται για την προληπτική συντήρηση του ηλεκτρομειωτήρα.

Πίνακας 4. Αποδοτικότητα ενός κιβωτίου ταχυτήτων μονοβάθμιου τύπου ατέρμονα

Σχέση μετάδοσης Απόδοση σε w, mm
40 50 63 80 100 125 160 200 250
8,0 0,88 0,89 0,90 0,91 0,92 0,93 0,94 0,95 0,96
10,0 0,87 0,88 0,89 0,90 0,91 0,92 0,93 0,94 0,95
12,5 0,86 0,87 0,88 0,89 0,90 0,91 0,92 0,93 0,94
16,0 0,82 0,84 0,86 0,88 0,89 0,90 0,91 0,92 0,93
20,0 0,78 0,81 0,84 0,86 0,87 0,88 0,89 0,90 0,91
25,0 0,74 0,77 0,80 0,83 0,84 0,85 0,86 0,87 0,89
31,5 0,70 0,73 0,76 0,78 0,81 0,82 0,83 0,84 0,86
40,0 0,65 0,69 0,73 0,75 0,77 0,78 0,80 0,81 0,83
50,0 0,60 0,65 0,69 0,72 0,74 0,75 0,76 0,78 0,80

Πίνακας 5. Απόδοση κυματικής μετάδοσης

Πίνακας 6. Απόδοση μειωτήρων γραναζιών

Για ερωτήσεις σχετικά με τον υπολογισμό και την αγορά κινητήρων μετάδοσης κίνησης διαφόρων τύπων, επικοινωνήστε με τους ειδικούς μας. Ο κατάλογος των κινητήρων ατέρμονων, κυλινδρικών, πλανητικών και κυματικών κινητήρων που προσφέρει η εταιρεία Tehprivod βρίσκεται στον ιστότοπο.

Romanov Sergey Anatolievich,
προϊστάμενος μηχανολογικού τμήματος
εταιρεία Tekhprivod

Κάθε κινητή σύνδεση που μεταδίδει δύναμη και αλλάζει την κατεύθυνση της κίνησης έχει τα δικά της τεχνικά χαρακτηριστικά. Το κύριο κριτήριο που καθορίζει τη μεταβολή της γωνιακής ταχύτητας και κατεύθυνσης κίνησης είναι η σχέση μετάδοσης. Η αλλαγή της ισχύος είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με αυτήν. Υπολογίζεται για κάθε μετάδοση: ζώνη, αλυσίδα, γρανάζι κατά το σχεδιασμό μηχανισμών και μηχανών.

Πριν μάθετε τη σχέση μετάδοσης, πρέπει να μετρήσετε τον αριθμό των δοντιών στα γρανάζια. Στη συνέχεια, διαιρέστε τον αριθμό τους στον κινούμενο τροχό με την ίδια ένδειξη στο γρανάζι μετάδοσης κίνησης. Ένας αριθμός μεγαλύτερος από 1 σημαίνει μια ταχύτητα υπερκίνησης, αυξάνοντας τον αριθμό των στροφών και την ταχύτητα. Εάν είναι μικρότερο από 1, τότε το κιβώτιο ταχυτήτων κατεβάζει ταχύτητα, αυξάνοντας την ισχύ και τη δύναμη κρούσης.

Γενικός ορισμός

Ένα σαφές παράδειγμα αλλαγής του αριθμού στροφών παρατηρείται πιο εύκολα σε ένα απλό ποδήλατο. Ένας άντρας κάνει πετάλι αργά. Ο τροχός περιστρέφεται πολύ πιο γρήγορα. Η αλλαγή στον αριθμό των στροφών συμβαίνει λόγω 2 οδοντωτών τροχών που συνδέονται σε μια αλυσίδα. Όταν το μεγάλο, που περιστρέφεται με τα πεντάλ, κάνει μια περιστροφή, το μικρό, που στέκεται στην πίσω πλήμνη, περιστρέφεται πολλές φορές.

Μεταδόσεις ροπής

Οι μηχανισμοί χρησιμοποιούν διάφορους τύπους γραναζιών που αλλάζουν τη ροπή. Έχουν τα δικά τους χαρακτηριστικά, θετικές ιδιότητες και μειονεκτήματα. Οι πιο συνηθισμένες μεταδόσεις:

  • ζώνη;
  • αλυσίδα;
  • οδοντωτός

Η κίνηση με ιμάντα είναι η πιο απλή στην εφαρμογή. Χρησιμοποιείται κατά τη δημιουργία σπιτικών μηχανών, σε εργαλειομηχανές για αλλαγή της ταχύτητας περιστροφής της μονάδας εργασίας, σε αυτοκίνητα.

Ο ιμάντας τεντώνεται μεταξύ 2 τροχαλιών και μεταδίδει την περιστροφή από τον οδηγό στον οδηγούμενο. Η απόδοση είναι κακή επειδή ο ιμάντας γλιστράει σε λεία επιφάνεια. Χάρη σε αυτό, η διάταξη της ζώνης είναι ο ασφαλέστερος τρόπος μετάδοσης της περιστροφής. Όταν υπερφορτωθεί, ο ιμάντας γλιστράει και ο κινούμενος άξονας σταματά.

Ο μεταδιδόμενος αριθμός στροφών εξαρτάται από τη διάμετρο των τροχαλιών και τον συντελεστή πρόσφυσης. Η φορά περιστροφής δεν αλλάζει.

Ο μεταβατικός σχεδιασμός είναι μια κίνηση με γρανάζια ιμάντα.

Υπάρχουν προεξοχές στη ζώνη και δόντια στο γρανάζι. Αυτός ο τύπος ιμάντα βρίσκεται κάτω από το καπό του αυτοκινήτου και συνδέει τους οδοντωτούς τροχούς στους άξονες του στροφαλοφόρου άξονα και του καρμπυρατέρ. Όταν υπερφορτωθεί, σπάει ο ιμάντας, καθώς είναι το φθηνότερο μέρος της μονάδας.

Η αλυσίδα αποτελείται από γρανάζια και μια αλυσίδα με κυλίνδρους. Η μεταδιδόμενη ταχύτητα, δύναμη και κατεύθυνση περιστροφής δεν αλλάζουν. Οι μηχανισμοί μετάδοσης κίνησης αλυσίδας χρησιμοποιούνται ευρέως σε μηχανισμούς μεταφοράς και σε μεταφορείς.

Χαρακτηριστικά γραναζιών

Σε ένα κιβώτιο ταχυτήτων, τα κινητήρια και κινούμενα μέρη αλληλεπιδρούν απευθείας μέσω του πλέγματος των δοντιών. Ο βασικός κανόνας για τη λειτουργία ενός τέτοιου κόμβου είναι ότι οι μονάδες πρέπει να είναι πανομοιότυπες. Διαφορετικά, ο μηχανισμός θα μπλοκάρει. Από αυτό προκύπτει ότι οι διάμετροι αυξάνονται σε ευθεία αναλογία με τον αριθμό των δοντιών. Ορισμένες τιμές μπορούν να αντικατασταθούν από άλλες στους υπολογισμούς.

Modulus είναι το μέγεθος μεταξύ πανομοιότυπων σημείων δύο γειτονικών δοντιών.

Για παράδειγμα, ανάμεσα σε άξονες ή σημεία σε μια έλικα κατά μήκος της κεντρικής γραμμής Το μέγεθος της μονάδας αποτελείται από το πλάτος του δοντιού και το διάκενο μεταξύ τους. Είναι καλύτερο να μετρήσετε τη μονάδα στο σημείο τομής της γραμμής βάσης και του άξονα του δοντιού. Όσο μικρότερη είναι η ακτίνα, τόσο περισσότερο παραμορφώνεται το κενό μεταξύ των δοντιών κατά μήκος της εξωτερικής διαμέτρου· αυξάνεται προς την κορυφή από το ονομαστικό μέγεθος. Τα ιδανικά ελικοειδή σχήματα μπορούν πρακτικά να βρεθούν μόνο σε ράφι. Θεωρητικά, σε τροχό με μέγιστη άπειρη ακτίνα.

Το τμήμα με λιγότερα δόντια ονομάζεται γρανάζι. Συνήθως οδηγεί, μεταδίδοντας ροπή από τον κινητήρα.

Ο οδοντωτός τροχός έχει μεγαλύτερη διάμετρο και κινείται σε ζευγάρι. Συνδέεται με τη μονάδα εργασίας. Για παράδειγμα, μεταδίδει την περιστροφή με την απαιτούμενη ταχύτητα στους τροχούς ενός αυτοκινήτου ή στον άξονα μιας εργαλειομηχανής.

Συνήθως, η μετάδοση μειώνει τον αριθμό των στροφών και αυξάνει την ισχύ. Εάν σε ένα ζευγάρι υπάρχει ένα εξάρτημα με μεγαλύτερη διάμετρο, το γρανάζι μετάδοσης κίνησης, στην έξοδο, το γρανάζι έχει μεγαλύτερο αριθμό στροφών και περιστρέφεται πιο γρήγορα, αλλά η ισχύς του μηχανισμού μειώνεται. Τέτοιες ταχύτητες ονομάζονται downshifts.

Όταν το γρανάζι και ο τροχός αλληλεπιδρούν, πολλές ποσότητες αλλάζουν ταυτόχρονα:

  • αριθμός περιστροφών·
  • εξουσία;
  • κατεύθυνση περιστροφής.

Τα γρανάζια μπορεί να έχουν διαφορετικά σχήματα δοντιών στα μέρη. Αυτό εξαρτάται από το αρχικό φορτίο και τη θέση των αξόνων των εξαρτημάτων που ζευγαρώνουν. Υπάρχουν τύποι κινητών αρμών με γρανάζια:

  • ίσια δόντια?
  • ελικοειδής;
  • σιρίτι;
  • κωνικός;
  • βίδα;
  • σκουλήκι

Το πιο συνηθισμένο και πιο εύκολο στην εκτέλεση είναι το κιβώτιο ταχυτήτων. Η εξωτερική επιφάνεια του δοντιού είναι κυλινδρική. Η διάταξη των αξόνων του γραναζιού και των τροχών είναι παράλληλη. Το δόντι βρίσκεται σε ορθή γωνία προς το άκρο του τμήματος.

Όταν δεν είναι δυνατό να αυξηθεί το πλάτος του τροχού, αλλά πρέπει να μεταδοθεί μεγάλη δύναμη, το δόντι κόβεται υπό γωνία και έτσι αυξάνεται η περιοχή επαφής. Ο υπολογισμός της σχέσης μετάδοσης δεν αλλάζει. Η μονάδα γίνεται πιο συμπαγής και ισχυρή.

Το μειονέκτημα του ελικοειδούς γραναζιού είναι το πρόσθετο φορτίο στα ρουλεμάν. Η δύναμη από την πίεση του κύριου τμήματος δρα κάθετα στο επίπεδο επαφής. Εκτός από την ακτινική δύναμη εμφανίζεται και μια αξονική δύναμη.

Η σύνδεση chevron σας επιτρέπει να αντισταθμίσετε την πίεση κατά μήκος του άξονα και να αυξήσετε περαιτέρω την ισχύ. Ο τροχός και το γρανάζι έχουν 2 σειρές λοξών δοντιών που κατευθύνονται σε διαφορετικές κατευθύνσεις. Ο αριθμός κιβωτίου ταχυτήτων υπολογίζεται παρομοίως με έναν οδοντωτό τροχό σύμφωνα με την αναλογία του αριθμού των δοντιών και των διαμέτρων. Το κιβώτιο ταχυτήτων Chevron είναι δύσκολο να εφαρμοστεί. Τοποθετείται μόνο σε μηχανισμούς με πολύ μεγάλο φορτίο.

Σε ένα κιβώτιο ταχυτήτων πολλαπλών σταδίων, όλα τα εξαρτήματα μετάδοσης που βρίσκονται μεταξύ του γραναζιού μετάδοσης κίνησης στην είσοδο του κιβωτίου ταχυτήτων και του δακτυλίου κίνησης στον άξονα εξόδου ονομάζονται ενδιάμεσα. Κάθε μεμονωμένο ζευγάρι έχει το δικό του εργαλείο, γρανάζι και τροχό.

Κιβώτιο ταχυτήτων και κιβώτιο ταχυτήτων

Οποιοδήποτε κιβώτιο ταχυτήτων με γρανάζια είναι κιβώτιο ταχυτήτων, αλλά το αντίστροφο δεν ισχύει.

Το κιβώτιο ταχυτήτων είναι ένα κιβώτιο ταχυτήτων με κινητό άξονα στον οποίο βρίσκονται γρανάζια διαφορετικών μεγεθών. Μετατοπίζοντας κατά μήκος του άξονα, περιλαμβάνει πρώτα ένα ή άλλο ζεύγος εξαρτημάτων στην εργασία. Η αλλαγή συμβαίνει λόγω της εναλλακτικής σύνδεσης διαφόρων γραναζιών και τροχών. Διαφέρουν σε διάμετρο και μεταδιδόμενο αριθμό στροφών. Αυτό καθιστά δυνατή την αλλαγή όχι μόνο της ταχύτητας, αλλά και της ισχύος.

Μετάδοση αυτοκινήτου

Στη μηχανή, η μεταφορική κίνηση του εμβόλου μετατρέπεται σε περιστροφική κίνηση του στροφαλοφόρου άξονα. Η μετάδοση είναι ένας πολύπλοκος μηχανισμός με μεγάλο αριθμό διαφορετικών εξαρτημάτων που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Σκοπός του είναι να μεταδίδει την περιστροφή από τον κινητήρα στους τροχούς και να ρυθμίζει τον αριθμό των στροφών - την ταχύτητα και την ισχύ του αυτοκινήτου.

Το κιβώτιο ταχυτήτων περιλαμβάνει πολλά κιβώτια ταχυτήτων. Αυτό είναι καταρχήν:

  • κιβώτιο ταχυτήτων - ταχύτητες.
  • διαφορικός.

Το κιβώτιο ταχυτήτων στο κινηματικό διάγραμμα βρίσκεται ακριβώς πίσω από τον στροφαλοφόρο άξονα και αλλάζει την ταχύτητα και την κατεύθυνση περιστροφής.

Το διαφορικό έχει δύο άξονες εξόδου που βρίσκονται στον ίδιο άξονα ο ένας απέναντι από τον άλλο. Κοιτάζουν προς διαφορετικές κατευθύνσεις. Η σχέση μετάδοσης κιβωτίου ταχυτήτων - διαφορικό είναι μικρή, εντός 2 μονάδων. Αλλάζει τη θέση του άξονα περιστροφής και της κατεύθυνσης. Λόγω της διάταξης των κωνικών γραναζιών το ένα απέναντι από το άλλο, όταν εμπλέκονται με μία ταχύτητα, περιστρέφονται προς μία κατεύθυνση σε σχέση με τη θέση του άξονα του οχήματος και μεταδίδουν τη ροπή απευθείας στους τροχούς. Το διαφορικό αλλάζει την ταχύτητα και την κατεύθυνση περιστροφής των κινούμενων άκρων και πίσω από αυτά τους τροχούς.

Πώς να υπολογίσετε τη σχέση μετάδοσης

Το γρανάζι και ο τροχός έχουν διαφορετικό αριθμό δοντιών με την ίδια μονάδα και ανάλογες διαμέτρους. Η σχέση μετάδοσης δείχνει πόσες στροφές θα κάνει το κινητήριο τμήμα για να γυρίσει το κινούμενο τμήμα σε έναν πλήρη κύκλο. Τα γρανάζια έχουν άκαμπτη σύνδεση. Ο μεταδιδόμενος αριθμός περιστροφών σε αυτά δεν αλλάζει. Αυτό επηρεάζει αρνητικά τη λειτουργία της μονάδας σε συνθήκες υπερφόρτωσης και σκόνης. Το δόντι δεν μπορεί να γλιστρήσει σαν ζώνη πάνω σε τροχαλία και σπάει.

Υπολογισμός χωρίς αντίσταση

Κατά τον υπολογισμό της σχέσης μετάδοσης, χρησιμοποιείται ο αριθμός των δοντιών σε κάθε τμήμα ή οι ακτίνες τους.

u 12 = ± Z 2 /Z 1 και u 21 = ± Z 1 /Z 2,

Όπου u 12 είναι η σχέση μετάδοσης και μετάδοσης τροχών.

Z 2 και Z 1 – αντίστοιχα, ο αριθμός των δοντιών του κινητήριου τροχού και του μηχανισμού μετάδοσης κίνησης.

Τυπικά, η δεξιόστροφη φορά κίνησης θεωρείται θετική. Η πινακίδα παίζει μεγάλο ρόλο στους υπολογισμούς των κιβωτίων πολλαπλών σταδίων. Η σχέση μετάδοσης κάθε γραναζιού καθορίζεται ξεχωριστά ανάλογα με τη σειρά με την οποία βρίσκονται στην κινηματική αλυσίδα. Η πινακίδα δείχνει αμέσως την κατεύθυνση περιστροφής του άξονα εξόδου και της μονάδας εργασίας, χωρίς πρόσθετο διάγραμμα.

Ο υπολογισμός της σχέσης μετάδοσης ενός κιβωτίου ταχυτήτων με πολλές ταχύτητες - πολλαπλών σταδίων, ορίζεται ως το γινόμενο των σχέσεων μετάδοσης και υπολογίζεται από τον τύπο:

u 16 = u 12 ×u 23 ×u 45 ×u 56 = z 2 /z 1 ×z 3 /z 2 ×z 5 /z 4 ×z 6 /z 5 = z 3 /z 1 ×z 6 /z 4

Η μέθοδος υπολογισμού της σχέσης μετάδοσης σάς επιτρέπει να σχεδιάσετε ένα κιβώτιο ταχυτήτων με προκαθορισμένες τιμές εξόδου του αριθμού των στροφών και θεωρητικά να βρείτε τη σχέση μετάδοσης.

Το γρανάζι είναι άκαμπτο. Τα εξαρτήματα δεν μπορούν να γλιστρήσουν μεταξύ τους, όπως σε έναν ιμάντα κίνησης, και να αλλάξουν την αναλογία του αριθμού των περιστροφών. Επομένως, η ταχύτητα εξόδου δεν αλλάζει και δεν εξαρτάται από υπερφόρτωση. Ο υπολογισμός της γωνιακής ταχύτητας και του αριθμού των στροφών αποδεικνύεται σωστός.

Απόδοση γραναζιών

Για τον πραγματικό υπολογισμό της σχέσης μετάδοσης, πρέπει να ληφθούν υπόψη πρόσθετοι παράγοντες. Ο τύπος ισχύει για τη γωνιακή ταχύτητα· όσο για τη στιγμή της δύναμης και της ισχύος, είναι πολύ λιγότερες σε ένα πραγματικό κιβώτιο ταχυτήτων. Η τιμή τους μειώνεται από την αντίσταση των ροπών μετάδοσης:

  • τριβή των επιφανειών επαφής.
  • κάμψη και συστροφή εξαρτημάτων υπό την επίδραση δύναμης και αντίστασης στην παραμόρφωση.
  • Απώλειες σε κλειδιά και splines.
  • τριβή στα ρουλεμάν.

Κάθε τύπος σύνδεσης, ρουλεμάν και συναρμολόγησης έχει τους δικούς του συντελεστές διόρθωσης. Περιλαμβάνονται στον τύπο. Οι σχεδιαστές δεν κάνουν υπολογισμούς για την κάμψη κάθε κλειδιού και ρουλεμάν. Ο κατάλογος περιέχει όλους τους απαραίτητους συντελεστές. Εάν είναι απαραίτητο, μπορούν να υπολογιστούν. Οι τύποι δεν διαφέρουν από την απλότητα. Χρησιμοποιούν στοιχεία ανώτερων μαθηματικών. Οι υπολογισμοί βασίζονται στην ικανότητα και τις ιδιότητες των χάλυβων χρωμίου-νικελίου, την ολκιμότητα, την αντοχή τους σε εφελκυσμό, την κάμψη, τη θραύση και άλλες παραμέτρους, συμπεριλαμβανομένων των διαστάσεων του εξαρτήματος.

Όσον αφορά τα ρουλεμάν, το τεχνικό βιβλίο αναφοράς από το οποίο επιλέγονται περιέχει όλα τα στοιχεία για τον υπολογισμό της κατάστασης λειτουργίας τους.

Κατά τον υπολογισμό της ισχύος, ο κύριος δείκτης του γραναζιού είναι το έμπλαστρο επαφής, υποδεικνύεται ως ποσοστό και το μέγεθός του έχει μεγάλη σημασία. Μόνο τα τραβηγμένα δόντια μπορούν να έχουν ιδανικό σχήμα και άγγιγμα σε ολόκληρο το σπείρωμα. Στην πράξη, κατασκευάζονται με σφάλμα αρκετών εκατοστών του mm. Όταν η μονάδα λειτουργεί υπό φορτίο, εμφανίζονται κηλίδες στο σωληνάκι σε σημεία όπου τα εξαρτήματα αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Όσο περισσότερη επιφάνεια στην επιφάνεια του δοντιού καταλαμβάνουν, τόσο καλύτερα μεταδίδεται η δύναμη κατά την περιστροφή.

Όλοι οι συντελεστές συνδυάζονται και το αποτέλεσμα είναι η τιμή απόδοσης του κιβωτίου ταχυτήτων. Η απόδοση εκφράζεται ως ποσοστό. Καθορίζεται από την αναλογία ισχύος στους άξονες εισόδου και εξόδου. Όσο περισσότερα γρανάζια, συνδέσεις και ρουλεμάν, τόσο μικρότερη είναι η απόδοση.

Σχέση μετάδοσης

Η τιμή της σχέσης μετάδοσης είναι ίδια με την σχέση μετάδοσης. Το μέγεθος της γωνιακής ταχύτητας και της ροπής της δύναμης αλλάζει αναλογικά με τη διάμετρο και ανάλογα με τον αριθμό των δοντιών, αλλά έχει την αντίθετη σημασία.

Όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός των δοντιών, τόσο μικρότερη είναι η γωνιακή ταχύτητα και η δύναμη κρούσης - ισχύς.

Με μια σχηματική αναπαράσταση του μεγέθους της δύναμης και της μετατόπισης, το γρανάζι και ο τροχός μπορούν να αναπαρασταθούν ως μοχλός με ένα στήριγμα στο σημείο επαφής των δοντιών και των πλευρών ίσες με τις διαμέτρους των τμημάτων ζευγαρώματος. Όταν μετατοπίζονται κατά 1 δόντι, τα ακραία σημεία τους διανύουν την ίδια απόσταση. Αλλά η γωνία περιστροφής και η ροπή σε κάθε μέρος είναι διαφορετικές.

Για παράδειγμα, ένα γρανάζι με 10 δόντια περιστρέφεται κατά 36°. Ταυτόχρονα, το τμήμα με 30 δόντια μετακινείται κατά 12°. Η γωνιακή ταχύτητα ενός τμήματος με μικρότερη διάμετρο είναι πολύ μεγαλύτερη, 3 φορές. Ταυτόχρονα, η διαδρομή που διανύει ένα σημείο στην εξωτερική διάμετρο έχει αντιστρόφως ανάλογη σχέση. Στο γρανάζι, η κίνηση της εξωτερικής διαμέτρου είναι μικρότερη. Η ροπή δύναμης αυξάνεται αντιστρόφως με την αναλογία μετατόπισης.

Η ροπή αυξάνεται με την ακτίνα του εξαρτήματος. Είναι ευθέως ανάλογο με το μέγεθος του βραχίονα κρούσης - το μήκος του φανταστικού μοχλού.

Η σχέση μετάδοσης δείχνει πόσο έχει αλλάξει η ροπή της δύναμης όταν μεταδίδεται μέσω του γραναζιού. Η ψηφιακή τιμή ταιριάζει με την ταχύτητα μετάδοσης.

Η σχέση μετάδοσης υπολογίζεται με τον τύπο:

U 12 = ±ω 1 /ω 2 =±n 1 /n 2

όπου U 12 είναι η σχέση μετάδοσης σε σχέση με τον τροχό.



Έχει την υψηλότερη απόδοση και τη μικρότερη προστασία από υπερφόρτωση - το στοιχείο εφαρμογής δύναμης σπάει και πρέπει να φτιάξετε ένα νέο ακριβό ανταλλακτικό με πολύπλοκη τεχνολογία κατασκευής.