khả dụng sơ đồ động họcổ đĩa sẽ đơn giản hóa việc lựa chọn loại hộp số. Về mặt cấu tạo, hộp số được chia thành các loại sau:
Tỷ số truyền [I]
Tỷ số truyền được tính theo công thức:
Tôi = N1/N2
Ở đâu
N1 - tốc độ quay trục (vòng/phút) ở đầu vào;
N2 – tốc độ quay trục (vòng/phút) ở đầu ra.
Giá trị thu được trong quá trình tính toán được làm tròn đến giá trị được chỉ định trong Thông số kỹ thuật loại hộp số cụ thể.
Bảng 2. Phạm vi tỷ số truyền Vì các loại khác nhau hộp số
QUAN TRỌNG!
Tốc độ quay của trục động cơ điện và theo đó, trục đầu vào tốc độ hộp số không được vượt quá 1500 vòng/phút. Quy tắc áp dụng cho tất cả các loại hộp số, ngoại trừ hộp số đồng trục hình trụ có tốc độ quay lên tới 3000 vòng/phút. Cái này thông số kỹ thuật Các nhà sản xuất chỉ ra trong các đặc điểm tóm tắt của động cơ điện.
Mô-men xoắn hộp số
mô-men xoắn đầu ra- mô men xoắn trên trục ra. Công suất định mức, hệ số an toàn [S], tuổi thọ ước tính (10 nghìn giờ) và hiệu suất hộp số được tính đến.
mô-men xoắn định mức- Mô-men xoắn cực đại đảm bảo truyền động an toàn. Giá trị của nó được tính toán có tính đến hệ số an toàn - 1 và tuổi thọ - 10 nghìn giờ.
Mô-men xoắn cực đại (M2max]- mômen xoắn cực đại mà hộp số có thể chịu được dưới tải không đổi hoặc thay đổi, vận hành với việc khởi động/dừng thường xuyên. Giá trị này có thể được hiểu là tải cực đại tức thời ở chế độ vận hành của thiết bị.
mô-men xoắn yêu cầu– mô-men xoắn, đáp ứng tiêu chí của khách hàng. Giá trị của nó nhỏ hơn hoặc bằng mô men xoắn định mức.
Mô-men xoắn thiết kế– giá trị cần thiết để chọn hộp số. Giá trị ước tính được tính bằng công thức sau:
Mc2 = Mr2 x Sf ≤ Mn2
Ở đâu
Mr2 – mô men xoắn yêu cầu;
Sf – hệ số phục vụ (hệ số vận hành);
Mn2 – mô men xoắn định mức.
Hệ số vận hành (hệ số phục vụ)
Hệ số phục vụ (Sf) được tính toán bằng thực nghiệm. Loại tải, thời gian vận hành hàng ngày và số lần khởi động/dừng mỗi giờ hoạt động của động cơ hộp số đều được tính đến. Hệ số vận hành có thể được xác định bằng cách sử dụng dữ liệu trong Bảng 3.
Bảng 3. Thông số tính hệ số phục vụ
| Loại tải | Số lần bắt đầu/dừng, giờ | Thời gian hoạt động trung bình, ngày | |||
|---|---|---|---|---|---|
| <2 | 2-8 | 9-16h | 17-24 | ||
| Khởi động mềm, vận hành tĩnh, tăng tốc khối lượng trung bình | <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 | |
| Tải khởi động vừa phải, chế độ thay đổi, gia tốc khối lượng trung bình | <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 | |
| Vận hành dưới tải nặng, chế độ luân phiên, gia tốc khối lượng lớn | <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 | |
Ổ điện
Công suất truyền động được tính toán chính xác giúp khắc phục lực cản ma sát cơ học xảy ra trong các chuyển động tuyến tính và chuyển động quay.
Công thức cơ bản để tính công suất [P] là tính tỉ số giữa lực và tốc độ.
Đối với chuyển động quay, công suất được tính bằng tỷ số giữa mô men xoắn và số vòng quay trong một phút:
P = (MxN)/9550
Ở đâu
M - mô-men xoắn;
N – số vòng quay/phút.
Công suất đầu ra được tính theo công thức:
P2 = P x Sf
Ở đâu
P – công suất;
Sf – hệ số phục vụ (hệ số vận hành).
QUAN TRỌNG!
Giá trị công suất đầu vào phải luôn cao hơn giá trị công suất đầu ra, điều này được chứng minh bằng tổn thất chia lưới:
P1 > P2
Không thể thực hiện tính toán bằng cách sử dụng công suất đầu vào gần đúng vì hiệu suất có thể thay đổi đáng kể.
Hệ số hiệu quả (hiệu quả)
Hãy xem xét việc tính toán hiệu suất bằng ví dụ về hộp số giun. Nó sẽ bằng tỷ số giữa công suất đầu ra cơ học và công suất đầu vào:
ñ [%] = (P2/P1) x 100
Ở đâu
P2 – công suất ra;
P1 - công suất đầu vào.
QUAN TRỌNG!
Trong hộp số giun P2< P1 всегда, так как в результате трения между червячным колесом и червяком, в уплотнениях и подшипниках часть передаваемой мощности расходуется.
Tỷ số truyền càng cao thì hiệu quả càng thấp.
Hiệu quả bị ảnh hưởng bởi thời gian hoạt động và chất lượng của chất bôi trơn được sử dụng để bảo trì phòng ngừa động cơ hộp số.
Bảng 4. Hiệu suất của hộp số giun một cấp
| Tỉ số truyền | Hiệu suất ở mức 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 |
Bảng 5. Hiệu suất truyền sóng
Bảng 6. Hiệu suất của hộp giảm tốc
Phiên bản chống cháy nổ của động cơ giảm tốc
Động cơ giảm tốc thuộc nhóm này được phân loại theo kiểu thiết kế chống cháy nổ:
- “E” – đơn vị có mức độ bảo vệ cao hơn. Có thể sử dụng ở mọi chế độ hoạt động, kể cả tình huống khẩn cấp. Tăng cường bảo vệ ngăn ngừa khả năng bắt lửa của hỗn hợp và khí công nghiệp.
- “D” – vỏ chống cháy nổ. Vỏ của các thiết bị được bảo vệ khỏi biến dạng trong trường hợp nổ động cơ bánh răng. Điều này đạt được nhờ các tính năng thiết kế và độ kín tăng lên. Thiết bị có cấp chống cháy nổ “D” có thể được sử dụng ở nhiệt độ cực cao và với bất kỳ nhóm hỗn hợp nổ nào.
- “Tôi” – mạch an toàn nội tại. Loại bảo vệ chống cháy nổ này đảm bảo duy trì dòng điện chống cháy nổ trong mạng điện, có tính đến các điều kiện cụ thể của ứng dụng công nghiệp.
Chỉ số độ tin cậy
Các chỉ số độ tin cậy của động cơ giảm tốc được cho trong Bảng 7. Tất cả các giá trị được đưa ra khi vận hành lâu dài ở tải định mức không đổi. Động cơ giảm tốc phải cung cấp 90% nguồn lực được nêu trong bảng ngay cả ở chế độ quá tải ngắn hạn. Chúng xảy ra khi thiết bị được khởi động và mô-men xoắn định mức bị vượt quá ít nhất hai lần.
Bảng 7. Tuổi thọ của trục, vòng bi và hộp số
Nếu có thắc mắc liên quan đến việc tính toán và mua động cơ hộp số các loại, vui lòng liên hệ với các chuyên gia của chúng tôi. Bạn có thể làm quen với danh mục động cơ bánh răng côn, hình trụ, hành tinh và sóng do công ty Tekhprivod cung cấp.
Romanov Serge Anatolievich,
trưởng phòng cơ khí
Công ty Tekprivod
Các tài liệu hữu ích khác:
1. Lựa chọn động cơ điện
Sơ đồ động học của hộp số:
1. Động cơ;
2. Hộp số;
3. Trục truyền động;
4. Ly hợp an toàn;
5. Khớp nối có tính đàn hồi.
Z 1 - sâu
Z 2 - bánh giun
Xác định công suất truyền động:
Trước hết, chúng tôi chọn một động cơ điện, để xác định công suất và tốc độ quay.
Công suất tiêu thụ (W) của biến tần (công suất ra) được xác định theo công thức:
truyền động động cơ điện
Trong đó Ft là lực chu vi lên tang trống băng tải hoặc bánh xích băng tải (N);
V là tốc độ chuyển động của xích hoặc đai (m/s).
Công suất động cơ:
Trong đó ztot là hiệu suất tổng thể của bộ truyền động.
z tổng =z m?z h.p z m z pp;
trong đó z ch.p là hiệu suất của bánh vít;
z m - hiệu suất ghép;
z p3?Hiệu suất ổ trục thứ 3
tổng z =0,98 0,8 0,98 0,99 = 0,76
Tôi xác định công suất của động cơ điện:
2. Xác định tốc độ trục truyền động
đường kính trống, mm.
Theo bảng (24.8) ta chọn động cơ điện hãng “air132m8”
với tốc độ quay
Với sức mạnh
mô men xoắn t max /t=2,
3. Xác định tỷ số truyền tổng và chia thành các giai đoạn
Chọn từ phạm vi tiêu chuẩn
Chúng tôi đồng ý
Kiểm tra: phù hợp
4. Xác định công suất, tốc độ và mô men xoắn cho từng trục
5. Xác định ứng suất cho phép
Tôi xác định tốc độ trượt:
(Từ đoạn 2.2 tính bánh răng) ta lấy V s >=2...5 m/s II đồng và đồng thau không thiếc lấy ở vận tốc
Tổng thời gian hoạt động:
Tổng số chu kỳ điện áp:
Sâu. Thép 18 HGT, được tôi cứng và đạt độ cứng HRC (56…63). Các cuộn dây được mài và đánh bóng. Hồ sơ ZK.
Bánh giun. Kích thước của cặp trục vít phụ thuộc vào giá trị ứng suất cho phép [y]H đối với vật liệu bánh vít.
Ứng suất cho phép để tính toán độ bền của bề mặt làm việc:
Vật liệu nhóm 2 Đồng B АЗ 9-4. Đổ xuống đất
y trong = 400 (MPa); y t = 200 (MPa);
Bởi vì Vì cả hai vật liệu đều thích hợp để chế tạo bánh răng vành nên chúng tôi chọn loại rẻ hơn, cụ thể là Br AJ 9-4.
Tôi chấp nhận một con sâu có số lần khởi động Z 1 = 1 và một bánh vít có số răng Z 2 = 38.
Tôi xác định ứng suất cho phép ban đầu để tính toán răng bánh vít về độ bền của bề mặt làm việc, giới hạn chịu uốn của vật liệu làm răng và hệ số an toàn:
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
Tôi xác định điện áp tối đa cho phép:
[y] F max = 0,8?y t = 0,8 200 = 160 (MPa).
6. Hệ số tải
Tôi xác định giá trị gần đúng của hệ số tải:
k tôi = k v tôi k ở tôi ;
k ở I = 0,5 (k ở o +1) = 0,5 (1,1+1) = 1,05;
k Tôi = 1 1,05 = 1,05.
7. Xác định các thông số thiết kế của bánh vít
Giá trị sơ bộ của khoảng cách trung tâm:
Ở hệ số tải không đổi K I = 1,0 K hg =1;
T not =K ng CT 2;
K I =0,5 (K 0 I +1)=0,5 (1,05+1)=1,025;
Đồng không thiếc (vật liệu II)
Tại K he lúc nạp dung dịch I bằng 0,8
tôi chấp nhận MỘT" w = 160 (mm).
Tôi xác định mô-đun trục:
Tôi chấp nhận mô-đun tôi= 6,3 (mm).
Hệ số đường kính giun:
tôi chấp nhận q = 12,5.
Hệ số dịch chuyển giun:
Tôi xác định các góc độ cao của cuộn dây sâu.
Góc nghiêng của đường xoắn ốc:
8. Tính toán thử độ bền của bánh răng sâu
Hệ số tập trung tải:
I là hệ số biến dạng của sâu;
X là hệ số có xét đến ảnh hưởng của chế độ vận hành hộp số đến quá trình chạy vào của bánh vít và vòng quay của bánh vít.
cho chế độ tải thứ 5.
Hệ số tải:
k = k v k in = 1 1,007 = 1,007.
Tốc độ trượt trong lưới:
Điện áp cho phép:
Điện áp thiết kế:
200,08 (MPa)< 223,6 (МПа).
Ứng suất tính toán trên bề mặt làm việc của răng không vượt quá mức cho phép, do đó, các thông số đã thiết lập trước đó có thể được coi là cuối cùng.
Hiệu quả:
Tôi làm rõ giá trị công suất trên trục giun:
Tôi xác định các lực tác động vào cặp sâu.
Lực chu vi tác dụng lên bánh xe và lực dọc trục tác dụng lên trục vít:
Lực chu vi tác dụng lên bánh vít và lực dọc trục tác dụng lên bánh xe:
Lực xuyên tâm:
F r = F t2 tgb = 6584 tg20 = 2396 (N).
Ứng suất uốn ở răng bánh giun:
trong đó Y F = 1,45 là hệ số có tính đến hình dạng răng của bánh giun.
18,85 (MPa)< 71,75 (МПа).
Kiểm tra đường truyền để tải đỉnh ngắn hạn.
Mô men xoắn cực đại trên trục bánh vít:
Ứng suất tiếp xúc đỉnh trên bề mặt làm việc của răng:
316,13 (MPa)< 400 (МПа).
Ứng suất uốn của bánh răng giun cực đại:
Kiểm tra hộp số xem có nóng không.
Nhiệt độ gia nhiệt được lắp đặt trên khung kim loại của hộp số trong quá trình làm mát tự nhiên:
t là nhiệt độ môi trường xung quanh (20 o C);
kt - hệ số truyền nhiệt, kt = 10;
A là diện tích bề mặt làm mát của vỏ hộp số (m2);
A = 20 a 1,7 = 20 0,16 1,7 = 0,88 (m2).
56,6 (khoảng C)< 90 (о С) = [t] раб
Vì nhiệt độ làm nóng của hộp số trong quá trình làm mát tự nhiên không vượt quá giá trị cho phép nên không cần phải làm mát nhân tạo hộp số.
9. Xác định kích thước hình học của bánh vít
Đường kính sân:
d 1 = m q = 6,3 12,5 = 78,75 (mm).
Đường kính ban đầu:
d w1 = m (q+2x) =6,3 (12,5+2*0,15) = 80,64 (mm).
Đường kính đỉnh của vòng quay:
d a1 = d 1 +2m = 78,75+2 6,3 = 91,35=91 (mm).
Đường kính của các khoang quay:
d f1 = d 1 -2h* f m = 78,75-2 1,2 6,3 = 63,63 (mm).
Chiều dài phần ren của sâu:
c = (11+0,06 z 2) m+3 m = (11+0,06 38) 6,3+3 6,3 = 102,56 (mm).
Ta lấy b = 120 (mm).
Bánh giun.
Cao độ và đường kính ban đầu:
d 2 = d w2 = z 2 m = 38 6,3 = 239,4 (mm).
Đường kính đầu răng:
d a2 = d 2 +2 (1+x) m = 239,4+2 (1+0,15) 6,3 = 253,89 = 254 (mm).
Đường kính chân răng:
d f2 = d 2 - (h* f +x) 2m = 239,4 - (1,2+0,15) 26,3 = 222,39 (mm).
Chiều rộng vương miện
lúc 2 giờ? 0,75 d a1 = 0,75 91 = 68,25 (mm).
Ta lấy 2 = 65 (mm).
10. Xác định đường kính trục
1) Đường kính trục tốc độ cao được lấy
Chúng tôi chấp nhận d=28 mm
Kích thước vát trục.
Đường kính ghế chịu lực:
Chúng tôi đồng ý
Chúng tôi đồng ý
2) Đường kính trục tốc độ thấp:
Chúng tôi chấp nhận d=45 mm
Đối với đường kính trục tìm được, chọn các giá trị sau:
Chiều cao hạt gần đúng
Bán kính vát vòng bi tối đa,
Kích thước vát trục.
Hãy xác định đường kính của bề mặt tựa ổ trục:
Chúng tôi đồng ý
Đường kính vai chặn vòng bi:
Chúng tôi đồng ý: .
10. Lựa chọn và thử nghiệm ổ lăn dựa trên khả năng chịu tải động
1. Đối với trục hộp số tốc độ cao, chúng ta sẽ chọn vòng bi tiếp xúc góc một dãy thuộc dòng giữa 36307.
Đối với anh ta, chúng ta có:
Đường kính vòng trong,
Đường kính vòng ngoài,
Chiều rộng vòng bi
Ổ trục bị ảnh hưởng bởi:
Lực dọc trục,
Lực xuyên tâm.
Tần số quay:.
Nguồn lực công việc yêu cầu:.
Hệ số an toàn
Hệ số nhiệt độ
Hệ số quay
Hãy kiểm tra điều kiện:
2. Đối với trục hộp số tốc độ thấp, chúng ta sẽ chọn vòng bi tiếp xúc góc loại nhẹ.
Đối với anh ta, chúng ta có:
Đường kính vòng trong,
Đường kính vòng ngoài,
Chiều rộng vòng bi
Khả năng tải động,
Khả năng chịu tải tĩnh,
Hạn chế tốc độ quay bằng bôi trơn bằng mỡ.
Ổ trục bị ảnh hưởng bởi:
Lực dọc trục,
Lực xuyên tâm.
Tần số quay:.
Nguồn lực công việc yêu cầu:.
Hệ số an toàn
Hệ số nhiệt độ
Hệ số quay
Hệ số tải dọc trục:.
Hãy kiểm tra điều kiện:
Ta xác định giá trị hệ số tải trọng động hướng tâm x=0,45 và hệ số tải trọng động dọc trục y=1,07.
Chúng tôi xác định tải trọng động hướng tâm tương đương:
Hãy tính tuổi thọ của ổ trục được thông qua:
nào đáp ứng được yêu cầu.
12. Tính toán trục truyền động (chịu tải lớn nhất) độ bền mỏi và độ bền
Tải trọng hiệu quả:
Lực hướng tâm
Mô-men xoắn -
Khoảnh khắc trên trống
Hãy xác định phản lực của các gối đỡ trong mặt phẳng thẳng đứng.
Hãy kiểm tra: ,
Vì vậy, các phản ứng dọc đã được tìm thấy chính xác.
Hãy xác định phản lực của các gối đỡ trong mặt phẳng nằm ngang.
chúng tôi hiểu điều đó
Hãy kiểm tra tính đúng đắn của việc tìm phản ứng ngang: , - đúng.
Những khoảnh khắc trong phần nguy hiểm sẽ bằng:
Việc tính toán được thực hiện dưới hình thức kiểm tra hệ số an toàn, giá trị của hệ số này có thể được chấp nhận. Trong trường hợp này, điều kiện phải được đáp ứng là hệ số an toàn được tính toán ở đâu và là hệ số an toàn đối với ứng suất pháp và ứng suất tiếp tuyến mà chúng ta sẽ xác định dưới đây.
Hãy tìm mômen uốn thu được là:
Hãy xác định các đặc tính cơ học của vật liệu trục (Thép 45): - độ bền tạm thời (độ bền kéo); và - giới hạn độ bền của mẫu nhẵn trong chu trình uốn và xoắn đối xứng; - hệ số nhạy cảm của vật liệu với sự bất đối xứng của chu kỳ ứng suất.
Hãy xác định tỉ số của các đại lượng sau:
trong đó và là hệ số tập trung ứng suất hữu hiệu, và là hệ số ảnh hưởng của kích thước tuyệt đối của mặt cắt ngang. Hãy tìm giá trị hệ số ảnh hưởng của độ nhám và hệ số ảnh hưởng của độ cứng bề mặt.
Hãy tính các giá trị của hệ số tập trung ứng suất và cho một tiết diện nhất định của trục:
Hãy xác định các giới hạn độ bền của trục trong phần đang xét:
Hãy tính mômen điện trở dọc trục và cực của tiết diện trục:
đường kính thiết kế của trục ở đâu.
Hãy tính ứng suất uốn và ứng suất cắt ở đoạn nguy hiểm bằng công thức:
Hãy xác định hệ số an toàn đối với ứng suất bình thường:
Để tìm hệ số an toàn cho ứng suất tiếp tuyến, chúng ta xác định các giá trị sau. Hệ số ảnh hưởng của sự bất đối xứng của chu trình ứng suất đối với một tiết diện nhất định. Điện áp chu kỳ trung bình. Hãy tính hệ số an toàn
Hãy tìm giá trị tính được của hệ số an toàn và so sánh với giá trị cho phép: - thỏa mãn điều kiện.
13. Tính toán kết nối có khóa
Việc tính toán các mối nối có chốt bao gồm việc kiểm tra các điều kiện về độ bền của vật liệu then chốt chống lại sự nghiền nát.
1. Chìa khóa vào trục tốc độ thấp của bánh xe.
Chúng tôi chấp nhận khóa 16x10x50
Điều kiện cường độ:
1. Xoay trục tốc độ thấp cho khớp nối.
Mô-men xoắn trên trục, - đường kính trục, - chiều rộng then, - chiều cao then, - chiều sâu rãnh trục, - chiều sâu rãnh trục, - ứng suất ổ trục cho phép, - giới hạn chảy.
Xác định độ dài làm việc của phím:
Chúng tôi chấp nhận khóa 12x8x45
Điều kiện cường độ:
14. Lựa chọn khớp nối
Để truyền mômen xoắn từ trục động cơ điện đến trục tốc độ cao và chống biến dạng trục, chúng ta chọn khớp nối.
Khớp nối đàn hồi có vỏ hình xuyến theo GOST 20884-82 là phù hợp nhất để dẫn động băng tải.
Khớp nối được lựa chọn tùy theo mô men xoắn tác dụng lên trục hộp số tốc độ thấp.
Khớp nối hình xuyến có độ tuân thủ xoắn, hướng tâm và góc cao. Các nửa khớp nối được lắp đặt ở cả hai đầu trục hình trụ và hình nón.
Giá trị chuyển vị cho phép của từng loại đối với một loại khớp nối nhất định (với điều kiện chuyển vị của các loại khác gần bằng 0): mm trục, mm hướng tâm, góc. Tải trọng tác dụng lên trục có thể được xác định từ đồ thị trong tài liệu.
15. Bôi trơn bánh răng sâu và vòng bi
Một hệ thống trục khuỷu được sử dụng để bôi trơn hộp số.
Hãy xác định tốc độ ngoại vi của đỉnh răng bánh xe:
Đối với giai đoạn tốc độ thấp, ở đây là tần số quay của bánh giun, là đường kính đường tròn các đỉnh của bánh giun
Hãy tính mức nhúng tối đa cho phép của bánh răng tầng hộp số tốc độ thấp vào bể dầu: , đây là đường kính các vòng tròn đỉnh răng của bánh răng tầng tốc độ cao.
Chúng ta hãy xác định thể tích dầu cần thiết bằng công thức: , trong đó là chiều cao của khu vực đổ dầu, tương ứng là chiều dài và chiều rộng của bể dầu.
Hãy chọn nhãn hiệu dầu I-T-S-320 (GOST 20799-88).
Và - công nghiệp,
T - đơn vị tải nặng,
C - dầu có chất phụ gia chống oxy hóa, chống ăn mòn và chống mài mòn.
Vòng bi được bôi trơn bằng cùng một loại dầu do bị bắn tung tóe. Khi lắp ráp hộp số, vòng bi phải được tra dầu trước.
Thư mục
1. P.F. Dunaev, O.P. Lelikov, “Thiết kế các bộ phận và bộ phận của máy móc”, Moscow, “Trường trung học”, 1985.
2. Đ.N. Reshetov, “Các bộ phận máy”, Moscow, “Kỹ thuật cơ khí”, 1989.
3. R.I. Gzhirov, “Sách tham khảo nhanh dành cho người thiết kế”, “Kỹ thuật cơ khí”, Leningrad, 1983.
4. Atlas kết cấu “Bộ phận máy”, Moscow, “Kỹ thuật cơ khí”, 1980.
5. L.Ya. Perel, A.A. Filatov, sách tham khảo “Vòng bi lăn”, Moscow, “Kỹ thuật cơ khí”, 1992.
6. A.V. Boulanger, N.V. Palochkina, L.D. Chasovnikov, Hướng dẫn tính các bánh răng hộp số, hộp số trong khóa học “Phụ tùng máy”, phần 1, Moscow, MSTU. N.E. Bauman, 1980.
7. V.N. Ivanov, V.S. Barinova, “Lựa chọn và tính toán ổ lăn”, hướng dẫn thiết kế khóa học, Moscow, MSTU. N.E. Bauman, 1981.
8. E.A. Vitushkina, V.I. Strelov. Tính toán trục hộp số. MSTU tôi. N.E. Bauman, 2005.
9. Atlas “thiết kế các bộ phận và bộ phận máy”, Moscow, nhà xuất bản MSTU im. N.E. Bauman, 2007.
Có 3 loại động cơ giảm tốc chính - động cơ giảm tốc hành tinh, sâu và xoắn ốc. Để tăng mô-men xoắn và giảm hơn nữa tốc độ ở đầu ra của động cơ giảm tốc, có nhiều cách kết hợp khác nhau của các loại động cơ giảm tốc trên. Mời các bạn sử dụng máy tính để tính gần đúng công suất động cơ bánh răng của cơ cấu NÂNG tải và cơ cấu CHUYỂN ĐỘNG tải trọng.
Đối với cơ cấu nâng tải.
1. Xác định tốc độ yêu cầu ở đầu ra của động cơ giảm tốc dựa trên tốc độ đi lên đã biết
V= π*2R*n, trong đó
R - bán kính trống nâng, m
Tốc độ đi lên V, m*min
n- số vòng quay ở đầu ra của động cơ bánh răng, vòng/phút
2. xác định tốc độ góc quay của trục động cơ giảm tốc
3. xác định lực cần thiết để nâng tải
m là khối lượng của tải,
g- gia tốc trọng trường (9,8 m*min)
t- hệ số ma sát (khoảng 0,4)
4. Xác định mô men xoắn
5. tính công suất của động cơ điện
Dựa trên tính toán, chúng tôi chọn động cơ truyền động cần thiết từ các thông số kỹ thuật trên trang web của chúng tôi.
Đối với cơ chế truyền tải
Mọi thứ đều giống nhau, ngoại trừ công thức tính công
a - gia tốc tải (m*min)
T là thời gian để hàng hóa di chuyển dọc theo, ví dụ như băng tải
Đối với các cơ cấu nâng tải, tốt hơn nên sử dụng động cơ truyền động MC, MRCH, vì chúng loại bỏ khả năng quay trục đầu ra khi tác dụng lực lên nó, giúp loại bỏ nhu cầu lắp phanh guốc trên cơ cấu.
Đối với các cơ chế trộn hỗn hợp hoặc khoan, chúng tôi khuyên dùng hộp số hành tinh 3MP, 4MP vì chúng chịu tải hướng tâm đồng đều.
Bài viết này chứa thông tin chi tiết về việc lựa chọn và tính toán động cơ giảm tốc. Chúng tôi hy vọng thông tin được cung cấp sẽ hữu ích cho bạn.
Khi chọn một mô hình động cơ hộp số cụ thể, các đặc tính kỹ thuật sau sẽ được tính đến:
- loại hộp số;
- quyền lực;
- tốc độ sản xuất;
- tỉ số truyền;
- thiết kế trục vào và trục ra;
- loại cài đặt;
- chức năng bổ sung.
Loại hộp số
Sự hiện diện của sơ đồ truyền động động học sẽ đơn giản hóa việc lựa chọn loại hộp số. Về mặt cấu tạo, hộp số được chia thành các loại sau:
- Worm đơn giai đoạn với sự sắp xếp trục đầu vào/đầu ra chéo (góc 90 độ).
- Giun hai giai đoạn với sự sắp xếp vuông góc hoặc song song của trục đầu vào/đầu ra. Theo đó, các trục có thể được đặt trong các mặt phẳng ngang và dọc khác nhau.
- Hình trụ nằm ngang với sự sắp xếp song song của trục đầu vào/đầu ra. Các trục nằm trong cùng một mặt phẳng ngang.
- Đồng trục hình trụ ở mọi góc độ. Các trục trục nằm trong cùng một mặt phẳng.
- TRONG hình nón-hình trụ Trong hộp số, các trục của trục vào/ra cắt nhau một góc 90 độ.
Quan trọng! Vị trí không gian của trục đầu ra rất quan trọng đối với một số ứng dụng công nghiệp.
- Thiết kế của hộp số trục vít cho phép chúng được sử dụng ở bất kỳ vị trí nào của trục đầu ra.
- Việc sử dụng các mô hình hình trụ và hình nón thường có thể thực hiện được trong mặt phẳng nằm ngang. Với cùng đặc điểm về trọng lượng và kích thước như hộp số trục vít, hoạt động của bộ phận hình trụ khả thi hơn về mặt kinh tế do tải trọng truyền tải tăng 1,5-2 lần và hiệu suất cao.
Bảng 1. Phân loại hộp số theo số cấp và kiểu truyền động
| Loại hộp số | Số bước | Kiểu truyền tải | Vị trí trục |
|---|---|---|---|
| hình trụ | Một hoặc nhiều hình trụ | Song song |
|
| Song song/đồng trục |
|||
| Song song |
|||
| hình nón | hình nón | Giao nhau |
|
| hình nón-hình trụ | hình nón | Giao nhau/băng qua |
|
| Sâu | Giun (một hoặc hai) | Lai giống |
|
| Song song |
|||
| Giun hình trụ hoặc giun hình trụ | Hình trụ (một hoặc hai) | Lai giống |
|
| hành tinh | Hai bánh răng trung tâm và vệ tinh (cho từng giai đoạn) | ||
| hành tinh hình trụ | Hình trụ (một hoặc nhiều) | Song song/đồng trục |
|
| hành tinh nón | Hình nón (đơn) Hành tinh (một hoặc nhiều) | Giao nhau |
|
| hành tinh giun | Giun (một) | Lai giống |
|
| Sóng | Sóng (một) |
Tỷ số truyền [I]
Tỷ số truyền được tính theo công thức:
Tôi = N1/N2
Ở đâu
N1 - tốc độ quay trục (vòng/phút) ở đầu vào;
N2 - tốc độ quay trục (vòng/phút) ở đầu ra.
Giá trị thu được trong quá trình tính toán được làm tròn đến giá trị được chỉ định trong đặc tính kỹ thuật của một loại hộp số cụ thể.
Bảng 2. Phạm vi tỷ số truyền cho các loại hộp số
Quan trọng! Tốc độ quay của trục động cơ điện và theo đó, trục đầu vào của hộp số không được vượt quá 1500 vòng/phút. Quy tắc áp dụng cho tất cả các loại hộp số, ngoại trừ hộp số đồng trục hình trụ có tốc độ quay lên tới 3000 vòng/phút. Các nhà sản xuất chỉ ra thông số kỹ thuật này trong đặc tính tóm tắt của động cơ điện.
Mô-men xoắn hộp số
mô-men xoắn đầu ra- mô-men xoắn trên trục đầu ra. Công suất định mức, hệ số an toàn [S], tuổi thọ ước tính (10 nghìn giờ) và hiệu suất hộp số được tính đến.
mô-men xoắn định mức- Mô-men xoắn cực đại đảm bảo truyền động an toàn. Giá trị của nó được tính toán có tính đến hệ số an toàn - 1 và thời gian hoạt động - 10 nghìn giờ.
mô-men xoắn tối đa- mô-men xoắn cực đại được duy trì bởi hộp số dưới tải không đổi hoặc thay đổi, hoạt động với việc khởi động/dừng thường xuyên. Giá trị này có thể được hiểu là tải cực đại tức thời ở chế độ vận hành của thiết bị.
mô-men xoắn yêu cầu- mô-men xoắn đáp ứng tiêu chí của khách hàng. Giá trị của nó nhỏ hơn hoặc bằng mô men xoắn định mức.
Mô-men xoắn thiết kế- giá trị cần thiết để chọn hộp số. Giá trị ước tính được tính bằng công thức sau:
Mc2 = Mr2 x Sf<= Mn2
Ở đâu
Mr2 - mô men xoắn yêu cầu;
Sf - hệ số phục vụ (hệ số vận hành);
Mn2 - mô men xoắn định mức.
Hệ số vận hành (hệ số phục vụ)
Hệ số phục vụ (Sf) được tính toán bằng thực nghiệm. Loại tải, thời gian vận hành hàng ngày và số lần khởi động/dừng mỗi giờ hoạt động của động cơ hộp số đều được tính đến. Hệ số vận hành có thể được xác định bằng cách sử dụng dữ liệu trong Bảng 3.
Bảng 3. Thông số tính hệ số phục vụ
| Loại tải | Số lần bắt đầu/dừng, giờ | Thời gian hoạt động trung bình, ngày |
|||
|---|---|---|---|---|---|
| Khởi động mềm, vận hành tĩnh, tăng tốc khối lượng trung bình | |||||
| Tải khởi động vừa phải, chế độ thay đổi, gia tốc khối lượng trung bình | |||||
| Vận hành dưới tải nặng, chế độ luân phiên, gia tốc khối lượng lớn | |||||
Ổ điện
Công suất truyền động được tính toán chính xác giúp khắc phục lực cản ma sát cơ học xảy ra trong các chuyển động tuyến tính và chuyển động quay.
Công thức cơ bản để tính công suất [P] là tính tỉ số giữa lực và tốc độ.
Đối với chuyển động quay, công suất được tính bằng tỷ số giữa mô men xoắn và số vòng quay trong một phút:
P = (MxN)/9550
Ở đâu
M - mô-men xoắn;
N - số vòng quay/phút.
Công suất đầu ra được tính theo công thức:
P2 = P x Sf
Ở đâu
P - sức mạnh;
Sf - hệ số phục vụ (hệ số vận hành).
Quan trọng! Giá trị công suất đầu vào phải luôn cao hơn giá trị công suất đầu ra, điều này được chứng minh bằng tổn thất chia lưới: P1 > P2
Không thể thực hiện tính toán bằng cách sử dụng công suất đầu vào gần đúng vì hiệu suất có thể thay đổi đáng kể.
Hệ số hiệu quả (hiệu quả)
Hãy xem xét việc tính toán hiệu suất bằng ví dụ về hộp số giun. Nó sẽ bằng tỷ số giữa công suất đầu ra cơ học và công suất đầu vào:
η [%] = (P2/P1) x 100
Ở đâu
P2 - công suất ra;
P1 - công suất đầu vào.
Quan trọng! Trong hộp số giun P2< P1 всегда, так как в результате трения между червячным колесом и червяком, в уплотнениях и подшипниках часть передаваемой мощности расходуется.
Tỷ số truyền càng cao thì hiệu quả càng thấp.
Hiệu quả bị ảnh hưởng bởi thời gian hoạt động và chất lượng của chất bôi trơn được sử dụng để bảo trì phòng ngừa động cơ hộp số.
Bảng 4. Hiệu suất của hộp số giun một cấp
| Tỉ số truyền | Hiệu suất ở mức 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 |
Bảng 5. Hiệu suất truyền sóng
Bảng 6. Hiệu suất của hộp giảm tốc
Nếu có thắc mắc liên quan đến việc tính toán và mua động cơ hộp số các loại, vui lòng liên hệ với các chuyên gia của chúng tôi. Bạn có thể tìm thấy danh mục các động cơ bánh răng trục vít, hình trụ, hành tinh và sóng do công ty Tehprivod cung cấp trên trang web.
Romanov Serge Anatolievich,
trưởng phòng cơ khí
Công ty Tekhprivod
Bất kỳ kết nối di động nào truyền lực và thay đổi hướng chuyển động đều có các đặc tính kỹ thuật riêng. Tiêu chí chính quyết định sự thay đổi vận tốc góc và hướng chuyển động là tỷ số truyền. Sự thay đổi lực lượng gắn bó chặt chẽ với nó. Nó được tính toán cho từng bộ truyền động: đai, xích, bánh răng khi thiết kế cơ cấu, máy móc.
Trước khi tìm ra tỷ số truyền, bạn cần đếm số răng trên các bánh răng. Sau đó chia số của chúng trên bánh dẫn động cho cùng chỉ số trên bánh dẫn động. Số lớn hơn 1 có nghĩa là bánh răng quá tốc, tăng số vòng quay và tốc độ. Nếu nhỏ hơn 1 thì hộp số đang giảm số, tăng công suất và lực tác động.
Định nghĩa chung
Một ví dụ rõ ràng về việc thay đổi số vòng quay có thể dễ dàng quan sát nhất trên một chiếc xe đạp đơn giản. Một người đàn ông đạp chậm. Bánh xe quay nhanh hơn nhiều. Sự thay đổi số vòng quay xảy ra do 2 bánh xích nối thành một chuỗi. Khi cái lớn quay cùng với bàn đạp, thực hiện một vòng, cái nhỏ đứng ở trục phía sau sẽ quay vài lần.
Truyền mô-men xoắn
Cơ cấu này sử dụng một số loại bánh răng để thay đổi mô-men xoắn. Họ có những đặc điểm, phẩm chất tích cực và nhược điểm riêng. Các đường truyền phổ biến nhất:
- thắt lưng;
- xích;
- có răng cưa
Truyền động đai là cách thực hiện đơn giản nhất. Nó được sử dụng khi tạo ra các loại máy tự chế, trong máy công cụ để thay đổi tốc độ quay của bộ phận làm việc, trên ô tô.
Dây đai được căng giữa 2 ròng rọc và truyền chuyển động quay từ người dẫn động sang người bị dẫn động. Hiệu suất kém do đai trượt trên bề mặt nhẵn. Nhờ đó, việc lắp ráp dây đai là cách an toàn nhất để truyền chuyển động quay. Khi quá tải, đai trượt và trục dẫn động dừng lại.
Số vòng quay được truyền phụ thuộc vào đường kính của ròng rọc và hệ số bám dính. Hướng quay không thay đổi.
Thiết kế chuyển tiếp là bộ truyền động đai.
Có những phần nhô ra trên dây đai và răng trên bánh răng. Loại đai này nằm ở dưới mui xe và nối các bánh xích trên trục khuỷu và bộ chế hòa khí. Khi quá tải, dây đai sẽ bị đứt vì đây là bộ phận rẻ nhất của thiết bị.
Xích bao gồm bánh xích và xích có con lăn. Tốc độ truyền, lực và hướng quay không thay đổi. Bộ truyền động xích được sử dụng rộng rãi trong các cơ cấu vận chuyển và trên băng tải.
Đặc điểm bánh răng
Trong bộ truyền động bánh răng, các bộ phận truyền động và bộ phận được dẫn động tương tác trực tiếp thông qua sự ăn khớp của các răng. Nguyên tắc cơ bản cho hoạt động của một nút như vậy là các mô-đun phải giống hệt nhau. Nếu không, cơ chế sẽ bị kẹt. Theo đó, đường kính tăng tỷ lệ thuận với số lượng răng. Một số giá trị có thể được thay thế bằng những giá trị khác trong tính toán.
Mô đun là kích thước giữa các điểm giống nhau của hai răng liền kề.
Ví dụ, giữa các trục hoặc các điểm trên một đường cong dọc theo đường trung tâm. Kích thước mô-đun bao gồm chiều rộng của răng và khoảng cách giữa chúng. Tốt hơn là nên đo mô-đun tại điểm giao nhau của đường cơ sở và trục của răng. Bán kính càng nhỏ thì khe hở giữa các răng dọc theo đường kính ngoài càng bị biến dạng, tăng dần về phía trên so với kích thước danh nghĩa. Các hình dạng liên quan lý tưởng thực tế chỉ có thể được tìm thấy trên giá đỡ. Về mặt lý thuyết, trên một bánh xe có bán kính cực đại vô hạn.
Bộ phận có ít răng hơn gọi là bánh răng. Thông thường nó dẫn đầu, truyền mô-men xoắn từ động cơ.
Bánh răng có đường kính lớn hơn và được dẫn động theo cặp. Nó được kết nối với đơn vị làm việc. Ví dụ, nó truyền chuyển động quay với tốc độ cần thiết tới các bánh xe ô tô hoặc trục quay của máy công cụ.
Thông thường, hộp số làm giảm số vòng quay và tăng công suất. Nếu trong một cặp có bộ phận có đường kính lớn hơn là bánh răng dẫn động thì ở đầu ra bánh răng có số vòng quay lớn hơn và quay nhanh hơn nhưng công suất của cơ cấu giảm. Những bánh răng như vậy được gọi là sang số.
Khi bánh răng và bánh xe tương tác, một số đại lượng thay đổi cùng một lúc:
- Số lần xoay vòng;
- quyền lực;
- hướng quay.
Bánh răng có thể có hình dạng răng khác nhau trên các bộ phận. Điều này phụ thuộc vào tải trọng ban đầu và vị trí trục của các bộ phận giao phối. Có các loại khớp chuyển động bánh răng:
- răng thẳng;
- xoắn ốc;
- chevron;
- hình nón;
- Đinh ốc;
- sâu
Phổ biến nhất và dễ thực hiện nhất là truyền động bánh răng thúc đẩy. Mặt ngoài của răng có dạng hình trụ. Sự sắp xếp của trục bánh răng và bánh xe là song song. Răng nằm ở góc vuông với phần cuối của bộ phận.
Khi không thể tăng chiều rộng của bánh xe mà phải truyền một lực lớn, răng sẽ bị cắt một góc và từ đó làm tăng diện tích tiếp xúc. Việc tính toán tỷ số truyền không thay đổi. Thiết bị trở nên nhỏ gọn và mạnh mẽ hơn.
Nhược điểm của bánh răng xoắn ốc là tải trọng bổ sung lên các ổ trục. Lực từ áp suất của bộ phận dẫn tác dụng vuông góc với mặt phẳng tiếp xúc. Ngoài lực hướng tâm còn xuất hiện lực dọc trục.
Kết nối chevron cho phép bạn bù đắp ứng suất dọc theo trục và tăng thêm công suất. Bánh xe và bánh răng có 2 hàng răng xiên định hướng khác nhau. Số truyền được tính tương tự như bánh răng trụ theo tỉ số giữa số răng và đường kính. Hộp số Chevron rất khó thực hiện. Nó chỉ được cài đặt trên các cơ chế có tải rất nặng.
Trong hộp số nhiều cấp, tất cả các bộ phận bánh răng nằm giữa bánh răng dẫn động ở đầu vào hộp số và bánh răng vành dẫn động trên trục đầu ra được gọi là trung gian. Mỗi cặp riêng lẻ có thiết bị, bánh răng và bánh xe riêng.
Hộp số và hộp số
Hộp số nào có bánh răng thì là hộp số, nhưng điều ngược lại là không đúng.
Hộp số là một hộp số có trục di động, trên đó đặt các bánh răng có kích cỡ khác nhau. Di chuyển dọc theo trục, nó bao gồm một hoặc một cặp phần đầu tiên trong tác phẩm. Sự thay đổi xảy ra do sự kết nối luân phiên của các bánh răng và bánh xe khác nhau. Chúng khác nhau về đường kính và số vòng quay được truyền. Điều này giúp bạn có thể thay đổi không chỉ tốc độ mà còn cả sức mạnh.
Hộp số ô tô
Trong máy, chuyển động tịnh tiến của piston được chuyển thành chuyển động quay của trục khuỷu. Việc truyền tải là một cơ chế phức tạp với một số lượng lớn các thành phần khác nhau tương tác với nhau. Mục đích của nó là truyền chuyển động quay từ động cơ đến các bánh xe và điều chỉnh số vòng quay - tốc độ và sức mạnh của ô tô.
Việc truyền tải bao gồm một số hộp số. Đây là, trước hết:
- hộp số - tốc độ;
- sự khác biệt.
Hộp số trong sơ đồ động học được đặt ngay sau trục khuỷu và thay đổi tốc độ và hướng quay.
Bộ vi sai có hai trục ra nằm trên cùng một trục đối diện nhau. Họ nhìn theo những hướng khác nhau. Tỷ số truyền của hộp số - vi sai nhỏ, trong phạm vi 2 đơn vị. Nó thay đổi vị trí của trục quay và hướng. Do bố trí các bánh răng côn đối diện nhau nên khi ăn khớp với một bánh răng, chúng quay theo một hướng so với vị trí của trục xe và truyền mô men xoắn trực tiếp đến các bánh xe. Bộ vi sai thay đổi tốc độ và hướng quay của các đầu dẫn động và các bánh xe phía sau chúng.
Cách tính tỷ số truyền
Bánh răng và bánh xe có số răng khác nhau với cùng một mô-đun và đường kính tỷ lệ. Tỷ số truyền cho biết bộ phận dẫn động sẽ quay bao nhiêu vòng để quay bộ phận bị dẫn động một vòng tròn. Bánh răng có một kết nối cứng nhắc. Số vòng quay được truyền trong chúng không thay đổi. Điều này ảnh hưởng tiêu cực đến hoạt động của thiết bị trong điều kiện quá tải và bụi. Răng không thể trượt như dây đai trên ròng rọc và bị gãy.
Tính toán không có điện trở
Khi tính tỷ số truyền, số răng trên mỗi bộ phận hoặc bán kính của chúng được sử dụng.
u 12 = ± Z 2 /Z 1 và u 21 = ± Z 1 /Z 2,
Trong đó u 12 là tỷ số truyền bánh răng và bánh xe;
Z 2 và Z 1 - tương ứng là số răng của bánh dẫn động và bánh dẫn động.
Thông thường, hướng chuyển động theo chiều kim đồng hồ được coi là dương. Dấu hiệu đóng một vai trò lớn trong việc tính toán hộp số nhiều cấp. Tỷ số truyền của từng bánh răng được xác định riêng biệt theo thứ tự chúng nằm trong chuỗi động học. Dấu hiệu ngay lập tức hiển thị hướng quay của trục đầu ra và bộ phận làm việc mà không cần lập sơ đồ bổ sung.
Tính tỷ số truyền của hộp số nhiều cấp - nhiều cấp, được xác định bằng tích của các tỷ số truyền và được tính theo công thức:
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
Phương pháp tính tỷ số truyền cho phép bạn thiết kế một hộp số với các giá trị đầu ra được xác định trước của số vòng quay và về mặt lý thuyết tìm ra tỷ số truyền.
Hộp số cứng nhắc. Các bộ phận không thể trượt tương đối với nhau, như trong bộ truyền động dây đai, và không thể thay đổi tỷ lệ số vòng quay. Do đó, tốc độ đầu ra không thay đổi và không phụ thuộc vào tình trạng quá tải. Việc tính toán tốc độ góc và số vòng quay là chính xác.
Hiệu suất thiết bị
Để thực sự tính toán tỷ số truyền, các yếu tố bổ sung phải được tính đến. Công thức này đúng cho vận tốc góc; còn đối với mômen của lực và công suất, chúng nhỏ hơn nhiều trong hộp số thực. Giá trị của chúng bị giảm đi do lực cản của mômen truyền:
- ma sát của các bề mặt tiếp xúc;
- uốn, xoắn các bộ phận dưới tác dụng của lực và khả năng chống biến dạng;
- tổn thất về phím và chốt;
- ma sát trong ổ trục.
Mỗi loại kết nối, ổ đỡ và lắp ráp đều có hệ số hiệu chỉnh riêng. Chúng được bao gồm trong công thức. Người thiết kế không thực hiện tính toán cho độ uốn của từng phím và ổ trục. Thư mục chứa tất cả các hệ số cần thiết. Nếu cần thiết, chúng có thể được tính toán. Các công thức không khác gì sự đơn giản. Họ sử dụng các yếu tố của toán học cao hơn. Các tính toán dựa trên khả năng và tính chất của thép crom-niken, độ dẻo, độ bền kéo, độ uốn, độ gãy và các thông số khác, bao gồm cả kích thước của bộ phận.
Đối với vòng bi, sách tham khảo kỹ thuật mà chúng được chọn chứa tất cả dữ liệu để tính toán điều kiện vận hành của chúng.
Khi tính toán công suất, chỉ số chính của bánh răng là miếng tiếp xúc, nó được biểu thị bằng phần trăm và kích thước của nó có tầm quan trọng rất lớn. Chỉ những chiếc răng được vẽ mới có thể có hình dạng lý tưởng và cảm giác chạm xuyên suốt toàn bộ hàm răng. Trong thực tế, chúng được sản xuất với sai số vài phần trăm mm. Khi thiết bị hoạt động dưới tải, các điểm sẽ xuất hiện trên bề mặt liên quan ở những nơi các bộ phận tương tác với nhau. Chúng chiếm càng nhiều diện tích trên bề mặt răng thì lực được truyền trong quá trình quay càng tốt.
Tất cả các hệ số được kết hợp với nhau và kết quả là giá trị hiệu suất của hộp số. Hiệu quả được biểu thị bằng phần trăm. Nó được xác định bởi tỷ số công suất trên trục đầu vào và trục đầu ra. Càng nhiều bánh răng, kết nối và vòng bi thì hiệu quả càng kém.
Tỉ số truyền
Giá trị của tỷ số truyền bằng tỷ số truyền. Độ lớn của vận tốc góc và mô men của lực thay đổi tỷ lệ với đường kính và theo số răng, nhưng có ý nghĩa ngược lại.
Số răng càng lớn thì vận tốc góc và lực tác động – công suất càng thấp.
Với sơ đồ biểu diễn độ lớn của lực và chuyển vị, bánh răng và bánh xe có thể được biểu diễn dưới dạng một đòn bẩy có giá đỡ tại điểm tiếp xúc của các răng và các cạnh bằng đường kính của các bộ phận ăn khớp. Khi dịch chuyển 1 răng thì các điểm cực trị của chúng di chuyển cùng một khoảng cách. Nhưng góc quay và mô-men xoắn trên mỗi bộ phận là khác nhau.
Ví dụ, bánh răng 10 răng quay 36°. Đồng thời, bộ phận có 30 răng di chuyển 12°. Vận tốc góc của chi tiết có đường kính nhỏ hơn sẽ lớn hơn nhiều, gấp 3 lần. Đồng thời, đường đi của một điểm trên đường kính ngoài có mối quan hệ tỷ lệ nghịch. Trên bánh răng, chuyển động của đường kính ngoài ít hơn. Momen lực tăng tỉ lệ nghịch với tỉ số chuyển vị.
Mô-men xoắn tăng theo bán kính của bộ phận. Nó tỷ lệ thuận với kích thước của cánh tay tác động - chiều dài của đòn bẩy tưởng tượng.
Tỷ số truyền cho biết mômen lực đã thay đổi bao nhiêu khi nó truyền qua bánh răng. Giá trị số phù hợp với tốc độ truyền.
Tỷ số truyền được tính theo công thức:
U 12 = ±ω 1 /ω 2 =±n 1 /n 2
trong đó U 12 là tỷ số truyền so với bánh xe;
Nó có hiệu suất cao nhất và khả năng bảo vệ chống quá tải ít nhất - bộ phận ứng dụng lực bị hỏng và bạn phải tạo ra một bộ phận đắt tiền mới bằng công nghệ sản xuất phức tạp.
