1. Расчет привода

1.1 На каком валу больше мощность – на быстроходном или тихоходном? и почему?

Чтобы правильно ответить на этот вопрос необходимо уточнить у преподавателя – о какой передаче идет речь – о понижающей или повышающей?

Мощность в понижающей передаче, в которой быстроходный вал является ведущим, а тихоходный – ведомым

P_Б = P_Т / η₀

Мощность в повышающей передаче, в которой быстроходный вал является ведомым, а тихоходный – ведущим

P_Б = P_Т ∙ η₀

Где η₀ - коэффициент полезного действия передачи (η₀<1).

1.2 На каком валу больше крутящий момент?

Крутящий момент всегда больше на тихоходном валу, что следует из расчетного уравнения

T = 9550 P∙η / n,

где Р – мощность, передаваемая валом, кВт; n - частота вращения вала, об/мин.

η – коэфицент полезного действия.

1.3 Как связаны частоты вращения быстроходного и тихоходного валов?

Частоты вращения быстроходного и тихоходного валов связаны между собой через передаточное число

U = n_Б / n_Т ,

где n_Б - частота вращения быстроходного вала, n_Т - частота вращения тихоходного вала.

1.4 По какой мощности рассчитывается привод технологической машины?

Специализированные приводы следует рассчитывать по требуемой мощности, определяемой по мощности исполнительного механизма P_им

P_Тр = P_им / η₀

а универсальные – по установленной мощности электродвигателя.

1.5 Как определить общее передаточное число привода, состоящего из редуктора и гибкой (ременной или цепной) передачи?

Общее передаточное число такого привода определяется как произведение передаточных чисел редуктора и гибкой передачи.

u₀ = u_ред ∙ u_г

1.6 Какие рекомендуются рациональные диапазоны передаточных чисел для зубчатой цилиндрической, ременной и цепной передач?

Рациональные значения передаточных чисел лежат в диапазоне:

Закрытые зубчатые цилиндрические 2,5 … 5,0

Открытые зубчатые цилиндрические 3 .. 7

Ременные (все типы) 2 … 3

Цепные 2 … 4

[2, с.55; 3, с.45]

1.7 Как изменится передаточное число привода, если увеличить синхронную частоту двигателя?

Увеличение синхронной частоты двигателя ведет к пропорциональному увеличению передаточного числа.

1.8 Как связаны габаритные размеры редуктора привода с синхронной частотой двигателя?

Главным габаритным размером редуктора является межосевое расстояние a_w , которое ориентировочно определяет его длину L

L ≈ 2a_w

a_w = = = (1+w),

где d₁ и d₂ - диаметры начальных окружностей зубчатого зацепления, m - модуль зубчатого зацепления, Z₁ и Z₂ - число зубьев на колесах.

Рост синхронной частоты двигателя ведет к увеличению передаточного числа и, следовательно, к увеличению габаритов, а снижение – к уменьшению.

1.9 Как определить требуемую мощность двигателя, если известны частота вращения звездочки цепной передачи, ее делительный диаметр и окружное усилие на звездочке?

Требуемая мощность определяется по уравнению P _тр = P _зв / η₀ ,

где Р_зв - мощность на звездочке, η₀ - общий кпд передачи.

Мощность на звездочке P _зв = FV, кВт

где F - окружное усилие, кН; V - окружная скорость, м/с

V = πD_зв n / 60000,

где D_зв - делительный диаметр звездочки, мм; n - частота вращения, об/мин.

1.10 Как определить требуемую мощность двигателя, если известны скорость и усилие ленты транспортра?

Требуемая мощность определяется по уравнению P _тр = FV/ η₀

где F - усилие натяжения ленты, кН; V - скорость движения ленты, м /с; η₀ - общий КПД привода.

1.11 Как определить требуемую мощность двигателя, если заданы частота вращения вала исполнительного механизма и крутящий момент?

Требуемая мощность двигателя определяется по уравнению P_тр=Р_им / η₀

где Р_им - мощность исполнительного механизма, η₀ - общий КПД привода.

Мощность исполнительного механизма P_им=Т_им∙ n _им/9550

где Т_им – крутящий момент на валу исполнительного механизма, Нм; n_им - частота вращения вала, об/мин.

1.12 Как можно определить передаточное отношение привода?

Если известны передаточные отношения отдельных ступеней привода, то общее передаточное отношение U₀ = U₁∙U₂ …U_n

Если известны частоты вращения электродвигателя и вала исполнительного механизма, то U₀ = n_c (1- έ /100) / n_им ,

где n_c - синхронная частота вращения электродвигателя, έ - коэффициент скольжения.

1.13 Как определить общий кпд привода?

Общий КПД привода определяется по уравнению

η ₀ = η_i^k

где η_i - КПД элемента привода, в котором происходят потери мощности на трение, m - число типов элементов привода, к - число однотипных элементов.

1.14 Назначение редуктора в машине?

Назначение редуктора – понижение частоты вращения и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим.

1.15 В каких элементах привода происходят потери мощности?

Потери мощности происходят в элементах привода, которые имеют детали, перемещающиеся относительно друг друга, причем это перемещение сопровождается механическим трением. К таким элементам относятся все виды механических передач, а также подшипники и муфты.

1.16 Какая передача называется понижающей, а какая повышающей?

Общее передаточное отношение в приводе машины U₀ = n_в / u_им ,

где n_в и u_им - соответственно частоты вращения ведущего и ведомого (исполнительного механизма) валов.

Если U₀ > 1, то передача является понижающей, если U₀ < 1, то - повышающей.

1.17 По каким критериям работоспособности рассчитываются детали машин?

Детали машин, образующие привод, рассчитываются прежде всего по критерию прочности. В отдельных случаях детали машин рассчитываются также по критериям жесткости, износостойкости, тепловой и вибрационной устойчивости.

[2, с.10]

1.18 Какие детали относятся к деталям общего машиностроения?

К деталям общего машиностроения относятся детали, конструкция и размеры которых регламентированы ГОСТами и которые используются в различных машинах специального назначения. К таким деталям относятся крепежные винты, зубчатые колеса, валы, подшипники и т.п.

[2, с.7]

1.19 По каким критериям можно оценить качество проектирования редуктора?

Критерий технического уровня редуктора определяется по формуле γ = m / Т_т

где m - масса редуктора, кг; Т_т - вращающий момент на тихоходном валу, Нм

γ = 0,06 … 0,2

Низший уровень γ соответствует наиболее рациональным конструкциям.

[3, с.275]

1.20 Степень точности изготовления деталей в общем машиностроении?

Точность изготовления общемашиностроительных деталей регламентируется ГОСТом 1643-81, предусматривающим 12 степеней точности в порядке убывания от 1 до 12. в общем машиностроении наибольшее применение находят степени точности от 6 до 9.

Степень точности для механических передач выбирают в зависимости от назначения и условий работы. Так для высокоточных передач рекомендуется 6-ая степень точности, для точных передач – 7-ая, для передач средней точности - 8-ая, для пониженной точности – 9-ая.

[ 2, с.24]