วัตถุประสงค์ของงาน: 1. การกำหนดพารามิเตอร์ทางเรขาคณิตของเกียร์และการคำนวณอัตราส่วนเกียร์
3. การวางแผนการพึ่งพาที่ และ ที่ .
งานเสร็จแล้ว: ชื่อเต็ม
กลุ่ม
รับงาน:
ผลลัพธ์ของการวัดและการคำนวณพารามิเตอร์ของล้อและกระปุกเกียร์
จำนวนฟัน
เส้นผ่านศูนย์กลางปลายฟัน ดีเอ, มม
โมดูล มตามสูตร (7.3) มม
ระยะห่างจากศูนย์กลาง วตามสูตร (7.4) มม
อัตราทดเกียร์ ยูตามสูตร (7.2)
อัตราทดเกียร์รวมตามสูตร (7.1)
แผนภาพจลนศาสตร์ของกระปุกเกียร์
ตารางที่ 7.1
กราฟการพึ่งพา
η
ต 2 , นิวตัน∙มม
ตารางที่ 7.2
ข้อมูลการทดลองและผลการคำนวณ
กราฟการพึ่งพา
η
n, นาที –1
คำถามควบคุม
1. อะไรคือการสูญเสียเกียร์ และมาตรการที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการลดการสูญเสียเกียร์คืออะไร?
2. สาระสำคัญของการสูญเสียสัมพัทธ์คงที่และโหลด
3. ประสิทธิภาพการส่งผ่านเปลี่ยนแปลงอย่างไรขึ้นอยู่กับกำลังส่ง?
4. ทำไมประสิทธิภาพของเกียร์และเกียร์จึงเพิ่มขึ้นตามความแม่นยำที่เพิ่มขึ้น?
งานห้องปฏิบัติการหมายเลข 8
การกำหนดประสิทธิภาพของเฟืองตัวหนอน
เป้าหมายของการทำงาน
1. การหาค่าพารามิเตอร์ทางเรขาคณิตของตัวหนอนและล้อตัวหนอน
2. รูปภาพแผนภาพจลนศาสตร์ของกระปุกเกียร์
3. พล็อตกราฟของการพึ่งพาที่ และ ที่
กฎความปลอดภัยขั้นพื้นฐาน
1. เปิดการติดตั้งโดยได้รับอนุญาตจากอาจารย์
2. อุปกรณ์ต้องเชื่อมต่อกับวงจรเรียงกระแสและต้องเชื่อมต่อกับเครือข่าย
3. หลังจากเสร็จสิ้นงาน ให้ยกเลิกการเชื่อมต่อการติดตั้งจากเครือข่าย
คำอธิบายของการติดตั้ง
บนฐานหล่อ 7 (รูปที่ 8.1) ติดตั้งกระปุกเกียร์ที่กำลังศึกษาอยู่ 4 , มอเตอร์ไฟฟ้า 2 พร้อมเครื่องวัดวามเร็ว 1 แสดงความเร็วการหมุน และอุปกรณ์โหลด 5 (เบรกผงแม่เหล็ก) อุปกรณ์วัดที่ประกอบด้วยสปริงแบนและตัวชี้จะติดตั้งอยู่บนขายึด 3 และ 6 ซึ่งเป็นท่อนไม้ซึ่งวางพิงอยู่กับน้ำพุ
มีสวิตช์สลับบนแผงควบคุม 11 , การเปิดและปิดมอเตอร์ไฟฟ้า ปากกา 10 โพเทนชิออมิเตอร์ซึ่งช่วยให้คุณปรับความเร็วของมอเตอร์ไฟฟ้าได้อย่างต่อเนื่อง สวิตช์สลับ 9 รวมถึงอุปกรณ์โหลดและที่จับ 8 โพเทนชิออมิเตอร์เพื่อปรับแรงบิดเบรก ที 2.
สเตเตอร์ของมอเตอร์ไฟฟ้าติดตั้งอยู่บนตลับลูกปืนสองตัวที่ติดตั้งในฉากยึด และสามารถหมุนรอบแกนที่ตรงกับแกนโรเตอร์ได้อย่างอิสระ แรงบิดปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้าจะถูกถ่ายโอนไปยังสเตเตอร์โดยสมบูรณ์และกระทำในทิศทางตรงกันข้ามกับการหมุนของกระดอง มอเตอร์ไฟฟ้าดังกล่าวเรียกว่ามอเตอร์แบบสมดุล
ข้าว. 8.1. การติดตั้ง DP – 4K:
1
– มาตรวัดรอบ; 2
- มอเตอร์ไฟฟ้า; 3
, 6
– ตัวชี้วัด; 4
– กระปุกเกียร์หนอน;
5
– เบรกแบบผง; 7
- ฐาน; 8
– ปุ่มควบคุมโหลด;
9
– สวิตช์สลับสำหรับเปิดอุปกรณ์โหลด 10
– ปุ่มควบคุมความเร็วการหมุนของมอเตอร์ไฟฟ้า 11
– สวิตช์สลับสำหรับเปิดมอเตอร์ไฟฟ้า
ในการวัดปริมาณแรงบิดที่พัฒนาโดยเครื่องยนต์ คันโยกจะติดอยู่กับสเตเตอร์ ซึ่งจะกดบนสปริงแบนของอุปกรณ์วัด การเสียรูปของสปริงจะถูกถ่ายโอนไปยังแกนตัวบ่งชี้ โดยการเบี่ยงเบนของเข็มบ่งชี้เราสามารถตัดสินขนาดของความผิดปกตินี้ได้ หากมีการปรับเทียบสปริง เช่น สร้างการพึ่งพาแรงบิด ต 1 การหมุนสเตเตอร์และจำนวนการแบ่งตัวบ่งชี้ จากนั้นเมื่อทำการทดสอบ คุณสามารถตัดสินขนาดของแรงบิดตามการอ่านตัวบ่งชี้ได้ ต 1 พัฒนาโดยมอเตอร์ไฟฟ้า
จากผลของการสอบเทียบอุปกรณ์วัดมอเตอร์ไฟฟ้า ค่าสัมประสิทธิ์การสอบเทียบจึงถูกสร้างขึ้น
ค่าสัมประสิทธิ์การสอบเทียบของอุปกรณ์เบรกถูกกำหนดในลักษณะเดียวกัน:
ข้อมูลทั่วไป
การศึกษาจลนศาสตร์.
อัตราทดเกียร์หนอน
ที่ไหน z 2 – จำนวนฟันของเฟืองตัวหนอน;
z 1 – จำนวนการเริ่มต้น (รอบ) ของเวิร์ม
กล่องเกียร์หนอนของการติดตั้ง DP-4K มีโมดูล ม= 1.5 มม. ซึ่งสอดคล้องกับ GOST 2144–93
เส้นผ่านศูนย์กลางของหนอน ง 1 และค่าสัมประสิทธิ์เส้นผ่านศูนย์กลางของหนอน ถามถูกกำหนดโดยการแก้สมการ
; (8.2)
ตาม GOST 19036–94 (หนอนเริ่มต้นและหนอนที่ผลิตครั้งแรก) มีการใช้ค่าสัมประสิทธิ์ความสูงของหัวเกลียว
สนามหนอนโดยประมาณ
จังหวะแห่งการปฏิวัติ
มุมสนาม
ความเร็วในการเลื่อน m/s:
, (8.7)
ที่ไหน n 1 – ความเร็วในการหมุนของมอเตอร์ไฟฟ้า, นาที –1
การกำหนดประสิทธิภาพของกระปุกเกียร์
การสูญเสียกำลังในเฟืองตัวหนอนประกอบด้วยการสูญเสียเนื่องจากแรงเสียดทานในเกียร์ แรงเสียดทานในแบริ่ง และการสูญเสียไฮดรอลิกเนื่องจากการกวนและการกระเด็นของน้ำมัน ส่วนหลักของการสูญเสียคือการสูญเสียในการมีส่วนร่วม ซึ่งขึ้นอยู่กับความแม่นยำของการผลิตและการประกอบ ความแข็งแกร่งของทั้งระบบ (โดยเฉพาะความแข็งแกร่งของเพลาตัวหนอน) วิธีการหล่อลื่น วัสดุของตัวหนอนและฟันล้อ ความหยาบ ของพื้นผิวสัมผัส ความเร็วในการเลื่อน รูปทรงของหนอน และปัจจัยอื่นๆ
ประสิทธิภาพเฟืองตัวหนอนโดยรวม
ที่ไหน η p – ประสิทธิภาพโดยคำนึงถึงการสูญเสียตลับลูกปืนหนึ่งคู่สำหรับตลับลูกปืนแบบกลิ้ง η n = 0.99...0.995;
n– จำนวนคู่แบริ่ง
η p = 0.99 – ปัจจัยด้านประสิทธิภาพโดยคำนึงถึงการสูญเสียทางไฮดรอลิก
η 3 – ประสิทธิภาพโดยคำนึงถึงการสูญเสียในการมีส่วนร่วมและกำหนดโดยสมการ
โดยที่ φ คือมุมเสียดสี ขึ้นอยู่กับวัสดุของเฟืองตัวหนอนและฟันล้อ ความหยาบของพื้นผิวการทำงาน คุณภาพการหล่อลื่น และความเร็วการเลื่อน
การพิจารณาประสิทธิภาพกระปุกเกียร์แบบทดลองนั้นขึ้นอยู่กับการวัดแรงบิดพร้อมกันและเป็นอิสระ ต 1 ที่อินพุตและ ต 2 บนเพลาส่งออกของกระปุกเกียร์ ประสิทธิภาพของกระปุกเกียร์สามารถกำหนดได้จากสมการ
ที่ไหน ต 1 – แรงบิดบนเพลามอเตอร์ไฟฟ้า
ต 2 – แรงบิดบนเพลาส่งออกของกระปุกเกียร์
ค่าแรงบิดทดลองถูกกำหนดจากการขึ้นต่อกัน
ที่ไหน μ 1 และ μ 2 – ค่าสัมประสิทธิ์การสอบเทียบ
เค 1 และ เค 2 – การอ่านตัวบ่งชี้ของอุปกรณ์วัดเครื่องยนต์และเบรก ตามลำดับ
สั่งงาน
2.ตามตาราง 8.1 ของรายงาน สร้างแผนภาพจลนศาสตร์ของเฟืองตัวหนอน ซึ่งใช้สัญลักษณ์ที่แสดงในรูปที่ 8.1 8.2 (GOST 2.770–68)
ข้าว. 8.2. สัญลักษณ์ของเฟืองตัวหนอน
ด้วยหนอนทรงกระบอก
3. เปิดมอเตอร์ไฟฟ้าแล้วหมุนที่จับ 10 โพเทนชิออมิเตอร์ (ดูรูปที่ 8.1) ตั้งค่าความเร็วของเพลามอเตอร์ไฟฟ้า n 1 = 1200 นาที -1 .
4. ตั้งค่าลูกศรชี้ไปที่ตำแหน่งศูนย์
5. หมุนที่จับ 8 โพเทนชิออมิเตอร์เพื่อโหลดกระปุกเกียร์ด้วยแรงบิดที่แตกต่างกัน ต 2 .
จะต้องอ่านค่าตัวบ่งชี้อุปกรณ์วัดมอเตอร์ไฟฟ้าที่ความเร็วมอเตอร์ที่เลือก
6. เขียนลงในตาราง 8.2 รายงานการอ่านตัวบ่งชี้
7. ใช้สูตร (8.8) และ (8.9) คำนวณค่า ต 1 และ ต 2. ป้อนผลการคำนวณลงในตารางเดียวกัน
8.ตามตาราง 8.2 ของรายงาน สร้างกราฟที่
9. ทำการทดลองในลักษณะเดียวกันที่ความเร็วตัวแปร ป้อนข้อมูลการทดลองและผลการคำนวณลงในตาราง 8.3 รายงาน
10. สร้างกราฟของการพึ่งพาที่
ตัวอย่างรูปแบบรายงาน
1. วัตถุประสงค์ของงาน
เพิ่มพูนความรู้เชิงลึกเกี่ยวกับเนื้อหาทางทฤษฎี และได้รับทักษะเชิงปฏิบัติเพื่อการทดลองกำหนดกระปุกเกียร์อย่างอิสระ
2. บทบัญญัติทางทฤษฎีพื้นฐาน
ประสิทธิภาพเชิงกลของกระปุกเกียร์คืออัตราส่วนของกำลังที่ใช้ไปให้เกิดประโยชน์ (พลังของแรงต้านทาน เอ็น ซีสู่พลังแห่งการขับเคลื่อน เอ็น ดีบนเพลาอินพุตกระปุกเกียร์:
พลังของแรงผลักดันและแรงต้านทานสามารถกำหนดได้ตามลำดับโดยสูตร
(2)
(3)
ที่ไหน เอ็ม ดีและ นางสาว– โมเมนต์ของแรงผลักดันและแรงต้านทาน ตามลำดับ นิวตันเมตร- และ - ความเร็วเชิงมุมของเพลากระปุกเกียร์ตามลำดับอินพุตและเอาต์พุต กับ -1 .
เมื่อแทน (2) และ (3) ลงใน (1) เราจะได้
(4)
อัตราทดเกียร์ของกระปุกเกียร์อยู่ที่ไหน
เครื่องจักรที่ซับซ้อนใดๆ ประกอบด้วยกลไกง่ายๆ จำนวนหนึ่ง สามารถกำหนดประสิทธิภาพของเครื่องจักรได้อย่างง่ายดายหากทราบประสิทธิภาพของกลไกง่ายๆ ทั้งหมด สำหรับกลไกส่วนใหญ่วิธีการวิเคราะห์เพื่อกำหนดประสิทธิภาพได้รับการพัฒนาอย่างไรก็ตามความเบี่ยงเบนในความสะอาดของการประมวลผลของพื้นผิวการถูของชิ้นส่วนความแม่นยำของการผลิตการเปลี่ยนแปลงของภาระในองค์ประกอบของคู่จลนศาสตร์เงื่อนไขการหล่อลื่น ความเร็วของการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ ฯลฯ นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน
ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องสามารถตรวจสอบประสิทธิภาพของกลไกภายใต้การศึกษาภายใต้สภาวะการทำงานเฉพาะได้โดยการทดลอง
พารามิเตอร์ที่จำเป็นในการกำหนดประสิทธิภาพของกระปุกเกียร์ ( ด. ด. ดและ แอลอาร์) สามารถกำหนดได้โดยใช้อุปกรณ์ DP-3K
3. อุปกรณ์ DP-3K
อุปกรณ์ (รูป) ติดตั้งอยู่บนฐานโลหะหล่อ 1 และประกอบด้วยชุดมอเตอร์ไฟฟ้า 2 พร้อมมาตรวัดรอบ 3 อุปกรณ์โหลด 4 และกระปุกเกียร์ภายใต้การศึกษา 5
3 6 8 2 5 4 9 7 1
 |
11 12 13 14 15 10
ข้าว. แผนภาพจลนศาสตร์ของอุปกรณ์ DP-3K
ตัวเรือนมอเตอร์ไฟฟ้ามีบานพับอยู่ในส่วนรองรับสองตัวเพื่อให้แกนการหมุนของเพลามอเตอร์เกิดขึ้นพร้อมกับแกนการหมุนของตัวเรือน ตัวเรือนมอเตอร์ถูกยึดให้แน่นจากการหมุนเป็นวงกลมด้วยสปริงแบน 6 เมื่อส่งแรงบิดจากเพลามอเตอร์ไฟฟ้าไปยังกระปุกเกียร์ สปริงจะสร้างแรงบิดรีแอกทีฟที่ส่งไปยังตัวเรือนมอเตอร์ไฟฟ้า เพลามอเตอร์ไฟฟ้าเชื่อมต่อกับเพลาอินพุตของกระปุกเกียร์ผ่านข้อต่อ ปลายด้านตรงข้ามประกบกับเพลามาตรวัดรอบ
กระปุกเกียร์ในอุปกรณ์ DK-3K ประกอบด้วยเกียร์หกคู่ที่เหมือนกันซึ่งติดตั้งอยู่บนตลับลูกปืนในตัวเรือน
ส่วนบนของกระปุกเกียร์มีฝาปิดที่ถอดออกได้ง่ายซึ่งทำจากแก้วออร์แกนิก และใช้สำหรับสังเกตด้วยสายตาและวัดขนาดเกียร์เมื่อกำหนดอัตราทดเกียร์
อุปกรณ์โหลดเป็นเบรกแบบผงแม่เหล็ก ซึ่งหลักการทำงานนั้นขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของตัวกลางที่ถูกทำให้เป็นแม่เหล็กเพื่อต้านทานการเคลื่อนที่ของตัวแม่เหล็กที่เป็นเฟอร์โรแมกเนติกในนั้น ส่วนผสมของเหลวของน้ำมันแร่และผงเหล็กถูกใช้เป็นสื่อกลางที่สามารถดึงดูดแม่เหล็กได้ในการออกแบบอุปกรณ์โหลด ตัวเครื่องของอุปกรณ์โหลดได้รับการติดตั้งอย่างสมดุลโดยสัมพันธ์กับฐานของอุปกรณ์บนตลับลูกปืนสองตัว ข้อจำกัดจากการหมุนเป็นวงกลมของตัวเรือนจะดำเนินการโดยสปริงแบน 7 ซึ่งสร้างแรงบิดปฏิกิริยาที่ปรับสมดุลโมเมนต์ของแรงต้าน (แรงบิดในการเบรก) ที่สร้างโดยอุปกรณ์โหลด
อุปกรณ์วัดแรงบิดและแรงบิดเบรกประกอบด้วยสปริงแบน 6 และ 7 และตัวระบุหน้าปัด 8 และ 9 ซึ่งวัดการโก่งตัวของสปริงตามสัดส่วนของค่าแรงบิด นอกจากนี้สเตรนเกจยังติดกาวเข้ากับสปริงอีกด้วย ซึ่งเป็นสัญญาณที่สามารถบันทึกบนออสซิลโลสโคปผ่านเครื่องขยายสัญญาณสเตรนเกจได้
ที่ด้านหน้าของฐานอุปกรณ์จะมีแผงควบคุม 10 ซึ่งติดตั้งสิ่งต่อไปนี้:
สลับสวิตช์ 11 เปิดและปิดมอเตอร์ไฟฟ้า
ที่จับ 12 เพื่อควบคุมความเร็วของเพลามอเตอร์ไฟฟ้า
ไฟสัญญาณ 13 สำหรับการเปิดอุปกรณ์
สวิตช์สลับ 14 เปิดและปิดวงจรขดลวดกระตุ้นของอุปกรณ์โหลด
ปุ่ม 15 สำหรับปรับแรงกระตุ้นของอุปกรณ์โหลด
เมื่อปฏิบัติงานในห้องปฏิบัติการนี้ คุณควร:
กำหนดอัตราทดเกียร์
ปรับเทียบอุปกรณ์วัด
กำหนดประสิทธิภาพของกระปุกเกียร์ขึ้นอยู่กับแรงต้านทานและจำนวนรอบของมอเตอร์ไฟฟ้า
4. ขั้นตอนการปฏิบัติงาน
4.1. การกำหนดอัตราทดเกียร์
อัตราทดเกียร์ของอุปกรณ์ DP-3K ถูกกำหนดโดยสูตร
(5)
ที่ไหน z 2 , z 1 – จำนวนฟันตามลำดับของล้อใหญ่และเล็กในขั้นตอนเดียว ถึง=6 – จำนวนระยะเกียร์ที่มีอัตราทดเกียร์เท่ากัน
สำหรับกระปุกเกียร์ของอุปกรณ์ DP-3K อัตราทดเกียร์ของหนึ่งสเตจคือ
พบค่าอัตราทดเกียร์ ฉันพีตรวจสอบทดลอง
4.2. การสอบเทียบอุปกรณ์วัด
การสอบเทียบอุปกรณ์วัดจะดำเนินการโดยที่อุปกรณ์ตัดการเชื่อมต่อจากแหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้าโดยใช้อุปกรณ์สอบเทียบที่ประกอบด้วยคันโยกและตุ้มน้ำหนัก
ในการสอบเทียบอุปกรณ์วัดแรงบิดของมอเตอร์ไฟฟ้า คุณต้อง:
ติดตั้งอุปกรณ์สอบเทียบ DP3A sb บนตัวเรือนมอเตอร์ 24;
ตั้งน้ำหนักบนคันโยกของอุปกรณ์สอบเทียบให้เป็นศูนย์
ตั้งค่าลูกศรบ่งชี้เป็นศูนย์
เมื่อวางตุ้มน้ำหนักบนคันโยกในส่วนถัดไป ให้บันทึกการอ่านตัวบ่งชี้และการแบ่งที่เกี่ยวข้องบนคันโยก
กำหนดมูลค่าเฉลี่ย ม. เฉลี่ยตัวบ่งชี้การแบ่งราคาโดยใช้สูตร
(6)
ที่ไหน ถึง– จำนวนการวัด (เท่ากับจำนวนส่วนบนคันโยก) ช- น้ำหนักสินค้า เอ็น; ยังไม่มี– การอ่านตัวบ่งชี้ - ระยะห่างระหว่างเครื่องหมายบนคันโยก ( ม).
การกำหนดค่าเฉลี่ย ม.ซี.ซีราคาแบ่งของตัวบ่งชี้อุปกรณ์โหลดทำได้โดยการติดตั้งอุปกรณ์สอบเทียบ DP3A sb บนตัวเครื่องของอุปกรณ์โหลด 25 ใช้วิธีเดียวกัน
บันทึก.น้ำหนักของโหลดในอุปกรณ์สอบเทียบ DP3K sb. วันเสาร์ที่ 24 และ DP3K 25 คือ 1 และ 10 ตามลำดับ เอ็น.
4.3. การกำหนดประสิทธิภาพของกระปุกเกียร์
การกำหนดประสิทธิภาพของกระปุกเกียร์ขึ้นอยู่กับแรงต้านทานเช่น -
เพื่อกำหนดการพึ่งพาที่คุณต้องการ:
เปิดสวิตช์สลับ 11 ของมอเตอร์ไฟฟ้าของอุปกรณ์และใช้ปุ่มควบคุมความเร็ว 12 เพื่อตั้งค่าความเร็วในการหมุนที่ครูกำหนด
ตั้งปุ่ม 15 เพื่อปรับกระแสกระตุ้นของอุปกรณ์โหลดไปที่ตำแหน่งศูนย์ เปิดสวิตช์สลับ 14 ในวงจรกำลังกระตุ้น
โดยการหมุนปุ่มควบคุมกระแสกระตุ้นอย่างนุ่มนวล ให้ตั้งค่าแรก (10 ส่วน) ของแรงบิดตามลูกศรบ่งชี้ นางสาวความต้านทาน;
ใช้ปุ่มควบคุมความเร็ว 12 เพื่อตั้งค่า (ถูกต้อง) ความเร็วที่ตั้งไว้เริ่มต้น n;
บันทึกการอ่านค่า h 1 และ h 2 ของตัวชี้วัดที่ 8 และ 9
โดยการปรับกระแสกระตุ้นเพิ่มเติม ให้เพิ่มโมเมนต์ความต้านทาน (โหลด) เป็นค่าที่ระบุถัดไป (20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 ดิวิชั่น)
รักษาความเร็วการหมุนให้คงที่ บันทึกการอ่านตัวบ่งชี้
กำหนดค่าช่วงเวลาแห่งแรงผลักดัน เอ็ม ดีและกองกำลังต่อต้าน นางสาวสำหรับการวัดทั้งหมดโดยใช้สูตร
(7)
(8)
กำหนดประสิทธิภาพของกระปุกเกียร์สำหรับการวัดทั้งหมดโดยใช้สูตร (4)
ป้อนการอ่านตัวบ่งชี้ ชม. 1 และ ชม. 2 ค่าช่วงเวลา เอ็ม ดีและ นางสาวและค่าประสิทธิภาพกระปุกเกียร์ที่พบสำหรับการวัดทั้งหมดในตาราง
สร้างกราฟการพึ่งพา
4.4. การกำหนดประสิทธิภาพของกระปุกเกียร์ขึ้นอยู่กับความเร็วของมอเตอร์ไฟฟ้า
ในการพิจารณาการพึ่งพาแบบกราฟิกคุณต้อง:
เปิดสวิตช์สลับ 14 ของวงจรกำลังและแรงกระตุ้นและใช้ปุ่ม 15 เพื่อปรับกระแสกระตุ้นเพื่อตั้งค่าแรงบิดที่อาจารย์กำหนด นางสาวบนเพลาส่งออกของกระปุกเกียร์
เปิดมอเตอร์ไฟฟ้าของอุปกรณ์ (สวิตช์สลับ 11)
โดยการตั้งค่าปุ่มควบคุมความเร็ว 12 ตามลำดับเป็นชุดค่า (จากต่ำสุดไปสูงสุด) ของความเร็วในการหมุนของเพลามอเตอร์ไฟฟ้าและรักษาค่าแรงบิดให้คงที่ นางสาวโหลด บันทึกการอ่านตัวบ่งชี้ ชม. 1 ;
ให้การประเมินเชิงคุณภาพเกี่ยวกับอิทธิพลของความเร็วในการหมุน n ต่อประสิทธิภาพของกระปุกเกียร์
5. การรวบรวมรายงาน
รายงานผลงานที่ทำต้องมีชื่อ
วัตถุประสงค์ของงานและงานในการกำหนดประสิทธิภาพเชิงกล, ข้อมูลทางเทคนิคหลักของการติดตั้ง (ประเภทของกระปุกเกียร์, จำนวนฟันบนล้อ, ประเภทของมอเตอร์ไฟฟ้า, อุปกรณ์โหลด, อุปกรณ์วัดและเครื่องมือ), การคำนวณ, คำอธิบาย ของการสอบเทียบอุปกรณ์วัด ตารางข้อมูลที่ได้รับจากการทดลอง
6. ตรวจสอบคำถาม
1. ประสิทธิภาพเชิงกลเรียกว่าอะไร? มิติของมัน.
2. ประสิทธิภาพทางกลขึ้นอยู่กับอะไร?
3. เหตุใดประสิทธิภาพเชิงกลจึงถูกกำหนดโดยการทดลอง
4. เซ็นเซอร์ในอุปกรณ์วัดแรงบิดและแรงบิดเบรกคืออะไร?
5. อธิบายอุปกรณ์โหลดและหลักการทำงาน
6. ประสิทธิภาพเชิงกลของกระปุกเกียร์จะเปลี่ยนไปอย่างไรหากโมเมนต์ของแรงต้านทานเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า (ลดลง)?
7. ประสิทธิภาพเชิงกลของกระปุกเกียร์จะเปลี่ยนไปอย่างไรหากโมเมนต์ความต้านทานเพิ่มขึ้น (ลดลง) 1.5 เท่า?
ห้องแล็บ 9
บทความนี้ประกอบด้วยข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับการเลือกและการคำนวณมอเตอร์เกียร์ เราหวังว่าข้อมูลที่ให้ไว้จะเป็นประโยชน์กับคุณ
เมื่อเลือกรุ่นมอเตอร์เกียร์เฉพาะจะต้องคำนึงถึงคุณสมบัติทางเทคนิคต่อไปนี้:
- ประเภทกระปุกเกียร์
- พลัง;
- ความเร็วเอาต์พุต
- อัตราทดเกียร์
- การออกแบบเพลาอินพุตและเอาต์พุต
- ประเภทของการติดตั้ง
- ฟังก์ชั่นเพิ่มเติม
ประเภทกระปุกเกียร์
การมีอยู่ของไดอะแกรมไดรฟ์จลนศาสตร์จะช่วยลดความยุ่งยากในการเลือกประเภทกระปุกเกียร์ โครงสร้างกระปุกเกียร์แบ่งออกเป็นประเภทต่างๆดังนี้:
หนอนระยะเดียวด้วยการจัดเรียงเพลาอินพุต/เอาต์พุตแบบไขว้ (มุม 90 องศา)
หนอนสองขั้นตอนด้วยการจัดเรียงแกนเพลาอินพุต/เอาต์พุตในแนวตั้งฉากหรือขนาน ดังนั้นแกนจึงสามารถอยู่ในระนาบแนวนอนและแนวตั้งที่แตกต่างกันได้
ทรงกระบอกแนวนอนด้วยการจัดเรียงเพลาอินพุต/เอาต์พุตแบบขนาน แกนอยู่ในระนาบแนวนอนเดียวกัน
โคแอกเซียลทรงกระบอกที่มุมใดก็ได้- แกนเพลาจะอยู่ในระนาบเดียวกัน
ใน ทรงกรวยทรงกระบอกในกระปุกเกียร์ แกนของเพลาอินพุต/เอาต์พุตจะตัดกันที่มุม 90 องศา
สำคัญ!
ตำแหน่งเชิงพื้นที่ของเพลาส่งออกมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการใช้งานทางอุตสาหกรรมจำนวนหนึ่ง
- การออกแบบกระปุกเกียร์หนอนช่วยให้สามารถใช้ในตำแหน่งใดก็ได้ของเพลาส่งออก
- การใช้แบบจำลองทรงกระบอกและทรงกรวยมักเป็นไปได้ในระนาบแนวนอน ด้วยคุณสมบัติด้านน้ำหนักและมิติเช่นเดียวกับกระปุกเกียร์หนอน การทำงานของหน่วยทรงกระบอกจึงมีความเป็นไปได้ในเชิงเศรษฐกิจมากขึ้น เนื่องจากภาระการส่งผ่านเพิ่มขึ้น 1.5-2 เท่าและประสิทธิภาพสูง
ตารางที่ 1. การจำแนกประเภทของกระปุกเกียร์ตามจำนวนขั้นตอนและประเภทของการส่งกำลัง
| ประเภทกระปุกเกียร์ | จำนวนขั้นตอน | ประเภทการส่งกำลัง | ตำแหน่งแกน |
|---|---|---|---|
| ทรงกระบอก | 1 | ทรงกระบอกหนึ่งอันหรือมากกว่า | ขนาน |
| 2 | ขนาน/โคแอกเซียล | ||
| 3 | |||
| 4 | ขนาน | ||
| ทรงกรวย | 1 | ทรงกรวย | ตัดกัน |
| ทรงกรวยทรงกระบอก | 2 | ทรงกรวย ทรงกระบอก (หนึ่งหรือมากกว่า) | ทางแยก/ทางข้าม |
| 3 | |||
| 4 | |||
| หนอน | 1 | หนอน (หนึ่งหรือสอง) | การผสมข้ามพันธุ์ |
| 1 | ขนาน | ||
| หนอนทรงกระบอกหรือหนอนทรงกระบอก | 2 | ทรงกระบอก (หนึ่งหรือสอง) หนอน (หนึ่ง) | การผสมข้ามพันธุ์ |
| 3 | |||
| ดาวเคราะห์ | 1 | เกียร์กลางและดาวเทียมสองตัว (สำหรับแต่ละด่าน) | โคแอกเซียล |
| 2 | |||
| 3 | |||
| ทรงกระบอก-ดาวเคราะห์ | 2 | ทรงกระบอก (หนึ่งหรือมากกว่า) | ขนาน/โคแอกเซียล |
| 3 | |||
| 4 | |||
| กรวยดาวเคราะห์ | 2 | ดาวเคราะห์ทรงกรวย (เดี่ยว) (หนึ่งหรือมากกว่า) | ตัดกัน |
| 3 | |||
| 4 | |||
| หนอนดาวเคราะห์ | 2 | หนอน (หนึ่ง) ดาวเคราะห์ (หนึ่งหรือมากกว่า) | การผสมข้ามพันธุ์ |
| 3 | |||
| 4 | |||
| คลื่น | 1 | คลื่น (หนึ่ง) | โคแอกเซียล |
อัตราทดเกียร์ [I]
อัตราทดเกียร์คำนวณโดยใช้สูตร:
ผม = N1/N2
ที่ไหน
N1 – ความเร็วในการหมุนเพลา (รอบต่อนาที) ที่อินพุต
N2 – ความเร็วการหมุนของเพลา (รอบต่อนาที) ที่เอาท์พุต
ค่าที่ได้รับระหว่างการคำนวณจะถูกปัดเศษเป็นค่าที่ระบุในลักษณะทางเทคนิคของกระปุกเกียร์ประเภทใดประเภทหนึ่ง
ตารางที่ 2 ช่วงอัตราทดเกียร์สำหรับกระปุกเกียร์ประเภทต่างๆ
สำคัญ!
ความเร็วในการหมุนของเพลามอเตอร์ไฟฟ้าและเพลาอินพุตของกระปุกเกียร์ต้องไม่เกิน 1,500 รอบต่อนาที กฎนี้ใช้กับกระปุกเกียร์ทุกประเภท ยกเว้นกระปุกเกียร์โคแอกเซียลทรงกระบอกที่มีความเร็วในการหมุนสูงถึง 3000 รอบต่อนาที ผู้ผลิตระบุพารามิเตอร์ทางเทคนิคนี้ในลักษณะสรุปของมอเตอร์ไฟฟ้า
แรงบิดของกระปุกเกียร์
แรงบิดเอาท์พุต– แรงบิดบนเพลาส่งออก กำลังไฟพิกัด ปัจจัยด้านความปลอดภัย [S] อายุการใช้งานโดยประมาณ (10,000 ชั่วโมง) และประสิทธิภาพของกระปุกเกียร์ถูกนำมาพิจารณาด้วย
แรงบิดสูงสุด– แรงบิดสูงสุดทำให้มั่นใจในการส่งกำลังที่ปลอดภัย ค่าของมันถูกคำนวณโดยคำนึงถึงปัจจัยด้านความปลอดภัย - 1 และอายุการใช้งาน - 10,000 ชั่วโมง
แรงบิดสูงสุด– แรงบิดสูงสุดที่กระปุกเกียร์สามารถทนได้ภายใต้โหลดคงที่หรือโหลดที่เปลี่ยนแปลง การทำงานที่มีการสตาร์ท/หยุดบ่อยครั้ง ค่านี้สามารถตีความได้ว่าเป็นโหลดสูงสุดทันทีในโหมดการทำงานของอุปกรณ์
แรงบิดที่ต้องการ– แรงบิด ตอบโจทย์ลูกค้า ค่าของมันน้อยกว่าหรือเท่ากับแรงบิดที่กำหนด
แรงบิดการออกแบบ– ค่าที่ต้องใช้ในการเลือกกระปุกเกียร์ ค่าประมาณคำนวณโดยใช้สูตรต่อไปนี้:
Mc2 = Mr2 x Sf ≤ Mn2
ที่ไหน
Mr2 – แรงบิดที่ต้องการ;
Sf – ปัจจัยการบริการ (สัมประสิทธิ์การดำเนินงาน);
Mn2 – แรงบิดพิกัด
ค่าสัมประสิทธิ์การดำเนินงาน (ปัจจัยการบริการ)
ปัจจัยการบริการ (Sf) คำนวณจากการทดลอง โดยคำนึงถึงประเภทของโหลด ระยะเวลาการทำงานรายวัน และจำนวนการสตาร์ท/หยุดต่อชั่วโมงการทำงานของมอเตอร์เกียร์ ค่าสัมประสิทธิ์การดำเนินงานสามารถกำหนดได้โดยใช้ข้อมูลในตารางที่ 3
ตารางที่ 3. พารามิเตอร์สำหรับการคำนวณปัจจัยการบริการ
| ประเภทโหลด | จำนวนการเริ่ม/หยุด ชั่วโมง | ระยะเวลาการทำงานเฉลี่ย วัน | |||
|---|---|---|---|---|---|
| <2 | 2-8 | 9-16น | 17-24 | ||
| สตาร์ทแบบนุ่มนวล, โหมดการทำงานแบบคงที่, ความเร่งมวลปานกลาง | <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 | |
| โหลดเริ่มต้นปานกลาง โหมดแปรผัน ความเร่งมวลปานกลาง | <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 | |
| การทำงานภายใต้ภาระหนัก โหมดสลับ การเร่งความเร็วมวลมาก | <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 | |
ขับเคลื่อนพลัง
กำลังขับเคลื่อนที่คำนวณอย่างถูกต้องจะช่วยเอาชนะความต้านทานแรงเสียดทานทางกลที่เกิดขึ้นระหว่างการเคลื่อนที่เชิงเส้นและการหมุน
สูตรเบื้องต้นในการคำนวณกำลัง [P] คือการคำนวณอัตราส่วนแรงต่อความเร็ว
สำหรับการเคลื่อนที่แบบหมุน กำลังจะคำนวณเป็นอัตราส่วนของแรงบิดต่อรอบต่อนาที:
P = (มxน)/9550
ที่ไหน
M – แรงบิด;
N – จำนวนรอบ/นาที
กำลังขับคำนวณโดยใช้สูตร:
P2 = พี x เอสเอฟ
ที่ไหน
ป – กำลัง;
Sf – ปัจจัยการบริการ (ปัจจัยการดำเนินงาน)
สำคัญ!
ค่ากำลังไฟฟ้าอินพุตจะต้องสูงกว่าค่ากำลังไฟฟ้าเอาท์พุตเสมอ ซึ่งได้รับเหตุผลจากการสูญเสียแบบเมช:
ป1 > ป2
ไม่สามารถคำนวณโดยใช้กำลังไฟฟ้าเข้าโดยประมาณได้ เนื่องจากประสิทธิภาพอาจแตกต่างกันอย่างมาก
ปัจจัยด้านประสิทธิภาพ (ประสิทธิภาพ)
ลองพิจารณาการคำนวณประสิทธิภาพโดยใช้ตัวอย่างกระปุกเกียร์หนอน มันจะเท่ากับอัตราส่วนของกำลังขับทางกลและกำลังไฟฟ้าเข้า:
ñ [%] = (P2/P1) x 100
ที่ไหน
P2 – กำลังขับ;
P1 – กำลังไฟฟ้าเข้า
สำคัญ!
ในกระปุกเกียร์หนอน P2< P1 всегда, так как в результате трения между червячным колесом и червяком, в уплотнениях и подшипниках часть передаваемой мощности расходуется.
ยิ่งอัตราทดเกียร์สูง ประสิทธิภาพก็จะยิ่งต่ำลง
ประสิทธิภาพได้รับผลกระทบจากระยะเวลาการทำงานและคุณภาพของสารหล่อลื่นที่ใช้ในการบำรุงรักษาเชิงป้องกันของมอเตอร์เกียร์
ตารางที่ 4. ประสิทธิภาพของกระปุกเกียร์หนอนแบบขั้นตอนเดียว
| อัตราทดเกียร์ | ประสิทธิภาพที่ 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 |
ตารางที่ 5. ประสิทธิภาพเกียร์เวฟ
ตารางที่ 6. ประสิทธิภาพของตัวลดเกียร์
มอเตอร์เกียร์รุ่นป้องกันการระเบิด
มอเตอร์เกียร์ของกลุ่มนี้จัดประเภทตามประเภทของการออกแบบที่ป้องกันการระเบิด:
- “E” – หน่วยที่มีระดับการป้องกันเพิ่มขึ้น ใช้งานได้ทุกโหมดการทำงานรวมถึงสถานการณ์ฉุกเฉิน การป้องกันที่ได้รับการปรับปรุงช่วยป้องกันความเป็นไปได้ที่จะเกิดการติดไฟของสารผสมและก๊าซทางอุตสาหกรรม
- “D” – ตู้ป้องกันการระเบิด ตัวเครื่องได้รับการปกป้องจากการเสียรูปในกรณีที่มอเตอร์เกียร์ระเบิด นี่คือความสำเร็จเนื่องจากคุณสมบัติการออกแบบและความรัดกุมที่เพิ่มขึ้น อุปกรณ์ที่มีระดับการป้องกันการระเบิด "D" สามารถใช้งานได้ที่อุณหภูมิสูงมากและกับกลุ่มสารผสมที่ระเบิดได้ทุกกลุ่ม
- “ฉัน” – วงจรที่ปลอดภัยอย่างแท้จริง การป้องกันการระเบิดประเภทนี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการบำรุงรักษากระแสไฟฟ้าที่ป้องกันการระเบิดในเครือข่ายไฟฟ้า โดยคำนึงถึงเงื่อนไขเฉพาะของการใช้ในอุตสาหกรรม
ตัวชี้วัดความน่าเชื่อถือ
ตัวบ่งชี้ความน่าเชื่อถือของมอเตอร์เกียร์แสดงไว้ในตารางที่ 7 ค่าทั้งหมดจะได้รับสำหรับการทำงานระยะยาวที่โหลดพิกัดคงที่ มอเตอร์เกียร์ต้องจัดสรรทรัพยากร 90% ที่ระบุไว้ในตารางแม้ในโหมดโอเวอร์โหลดระยะสั้น เกิดขึ้นเมื่อสตาร์ทอุปกรณ์และมีแรงบิดที่กำหนดเกินอย่างน้อยสองครั้ง
ตารางที่ 7. อายุการใช้งานของเพลา แบริ่ง และกระปุกเกียร์
หากมีคำถามเกี่ยวกับการคำนวณและการซื้อมอเตอร์เกียร์ประเภทต่างๆ โปรดติดต่อผู้เชี่ยวชาญของเรา คุณสามารถทำความคุ้นเคยกับแคตตาล็อกของมอเตอร์เฟืองตัวหนอน ทรงกระบอก ดาวเคราะห์ และเฟืองคลื่นที่นำเสนอโดยบริษัท Tekhprivod
โรมานอฟ เซอร์เกย์ อนาโตลีวิช
หัวหน้าแผนกเครื่องกล
บริษัทเทคพริโวด.
วัสดุที่มีประโยชน์อื่นๆ:
Veselova E.V., Narykova N.I.
การวิจัยกระปุกเกียร์ของเครื่องมือ
แนวทางการทำงานในห้องปฏิบัติการ ครั้งที่ 4, 5, 6 หลักสูตร “พื้นฐานการออกแบบเครื่องมือ”
ต้นฉบับ: 1999
ดิจิทัล: 2548
เค้าโครงดิจิทัลตามต้นฉบับรวบรวมโดย: Alexander A. Efremov, gr. IU1-51
วัตถุประสงค์ของการทำงาน
ทำความคุ้นเคยกับการออกแบบการติดตั้งเพื่อกำหนดประสิทธิภาพของกระปุกเกียร์
การพิจารณาเชิงทดลองและการวิเคราะห์ประสิทธิภาพของกระปุกเกียร์ประเภทที่กำหนดโดยขึ้นอยู่กับภาระบนเพลาส่งออก
อุปกรณ์ที่เรียกว่าไดรฟ์มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์ประเภทต่างๆ ประกอบด้วยแหล่งพลังงาน (มอเตอร์) กระปุกเกียร์ และอุปกรณ์ควบคุม
กระปุกเกียร์เป็นกลไกที่ประกอบด้วยระบบเฟืองตัวหนอนหรือเฟืองดาวเคราะห์ที่ลดความเร็วในการหมุนของลิงค์ขับเคลื่อนเมื่อเปรียบเทียบกับความเร็วการหมุนของลิงค์ขับเคลื่อน
อุปกรณ์ที่คล้ายกันซึ่งทำหน้าที่เพิ่มความเร็วในการหมุนของลิงค์ขับเคลื่อนเมื่อเปรียบเทียบกับความเร็วในการหมุนของลิงค์ขับเคลื่อนเรียกว่าตัวคูณ
ในงานห้องปฏิบัติการเหล่านี้มีการศึกษากระปุกเกียร์ประเภทต่อไปนี้: กระปุกเกียร์แบบหลายขั้นตอนแบบเกลียว, กระปุกเกียร์ดาวเคราะห์และกระปุกเกียร์หนอนแบบขั้นตอนเดียว
แนวคิดเรื่องประสิทธิภาพ
เมื่อกลไกอยู่ในการเคลื่อนไหวที่มั่นคง พลังของแรงผลักดันจะถูกใช้ไปจนหมดเพื่อเอาชนะการต่อต้านที่เป็นประโยชน์และเป็นอันตราย:
ที่นี่ ป ก- พลังแห่งแรงผลักดัน ป ค- กำลังที่ใช้ไปเพื่อเอาชนะความต้านทานแรงเสียดทาน ป n- พลังงานที่ใช้ไปเพื่อเอาชนะการต่อต้านที่เป็นประโยชน์
ประสิทธิภาพคืออัตราส่วนของพลังของแรงต้านทานที่เป็นประโยชน์ต่อพลังของแรงขับเคลื่อน:
(2)
ดัชนี 1-2 บ่งชี้ว่าการเคลื่อนไหวถูกส่งจากลิงค์ 1 ซึ่งใช้แรงผลักดันไปยังลิงค์ 2 ซึ่งใช้แรงต้านทานที่มีประโยชน์
ขนาด 
เรียกว่าปัจจัยการสูญเสียการส่งผ่าน อย่างชัดเจน:
(3)
ในกรณีของเกียร์ที่รับน้ำหนักน้อย (เป็นเรื่องปกติในการผลิตอุปกรณ์) ประสิทธิภาพจะขึ้นอยู่กับการสูญเสียความเสียดทานและระดับแรงที่โหลดของกลไกเป็นอย่างมาก ในกรณีนี้ สูตร (3) อยู่ในรูปแบบ:
(4)
ที่ไหน ค- ค่าสัมประสิทธิ์โดยคำนึงถึงอิทธิพลของการสูญเสียของตัวเองต่อแรงเสียดทานและภาระ เอฟ,
ส่วนประกอบ กและ ขขึ้นอยู่กับประเภทของการส่ง
ที่ 
ค่าสัมประสิทธิ์ 
สะท้อนให้เห็นถึงอิทธิพลของการสูญเสียของตัวเองต่อแรงเสียดทานในเกียร์ที่โหลดเบา ด้วยการเพิ่ม เอฟค่าสัมประสิทธิ์ ค(เอฟ) ลดลงเข้าใกล้ค่า 
ในปริมาณมาก เอฟ.
สำหรับการเชื่อมต่อแบบอนุกรม มกลไกที่มีประสิทธิภาพ 
ประสิทธิภาพของการเชื่อมต่อกลไกทั้งหมด:
(5)
ที่ไหน ป ก- กำลังจ่ายให้กับกลไกแรก ป n- พลังลบออกจากกลไกสุดท้าย
กล่องเกียร์ถือได้ว่าเป็นอุปกรณ์ที่มีการเชื่อมต่อชุดเกียร์และส่วนรองรับ จากนั้นประสิทธิภาพจะถูกกำหนดโดยนิพจน์:
(6)
ที่ไหน 
- ประสิทธิภาพ ฉัน-
โอ้ คู่หมั้น; 
- ประสิทธิภาพของตัวรองรับหนึ่งคู่ 
- จำนวนคู่รองรับ
ประสิทธิภาพของการสนับสนุน
ประสิทธิภาพของตัวรองรับถูกกำหนดโดยสูตร
(7)
เนื่องจากอัตราส่วนของกำลังที่เอาต์พุตและอินพุตของส่วนรองรับเท่ากับอัตราส่วนของโมเมนต์ที่สอดคล้องกันเนื่องจากความคงที่ของความเร็วในการหมุน ที่นี่ ม- แรงบิดบนเพลา ม ตร- ช่วงเวลาแรงเสียดทานในการรองรับ
โมเมนต์เสียดทานในตลับลูกปืนกลิ้งสามารถกำหนดได้จากสูตร:
(8)
ที่ไหน ม 1 - โมเมนต์แรงเสียดทานขึ้นอยู่กับภาระบนส่วนรองรับ ม 0 - แรงบิดเสียดทาน ขึ้นอยู่กับการออกแบบตลับลูกปืน ความเร็วในการหมุน และความหนืดของน้ำมันหล่อลื่น
ในแผงหน้าปัด กระปุกเกียร์ ส่วนประกอบ ม 1 น้อยกว่าส่วนประกอบมาก ม 0 . ดังนั้นเราสามารถสรุปได้ว่าโมเมนต์แรงเสียดทานของส่วนรองรับนั้นแทบไม่ขึ้นอยู่กับโหลด ดังนั้นประสิทธิภาพของการรองรับจึงไม่ขึ้นอยู่กับโหลด เมื่อคำนวณประสิทธิภาพของกระปุกเกียร์ สามารถใช้ประสิทธิภาพของตลับลูกปืนหนึ่งคู่ได้เท่ากับ 0.99
การมีอยู่ของไดอะแกรมไดรฟ์จลนศาสตร์จะช่วยลดความยุ่งยากในการเลือกประเภทกระปุกเกียร์ โครงสร้างกระปุกเกียร์แบ่งออกเป็นประเภทต่างๆดังนี้:
อัตราทดเกียร์ [I]
อัตราทดเกียร์คำนวณโดยใช้สูตร:
ผม = N1/N2
ที่ไหน
N1 – ความเร็วในการหมุนเพลา (รอบต่อนาที) ที่อินพุต
N2 – ความเร็วในการหมุนเพลา (รอบต่อนาที) ที่เอาท์พุต
ค่าที่ได้รับระหว่างการคำนวณจะถูกปัดเศษเป็นค่าที่ระบุในลักษณะทางเทคนิคของกระปุกเกียร์ประเภทใดประเภทหนึ่ง
ตารางที่ 2 ช่วงอัตราทดเกียร์สำหรับกระปุกเกียร์ประเภทต่างๆ
สำคัญ!
ความเร็วในการหมุนของเพลามอเตอร์ไฟฟ้าและเพลาอินพุตของกระปุกเกียร์ต้องไม่เกิน 1,500 รอบต่อนาที กฎนี้ใช้กับกระปุกเกียร์ทุกประเภท ยกเว้นกระปุกเกียร์โคแอกเชียลทรงกระบอกที่มีความเร็วในการหมุนสูงถึง 3000 รอบต่อนาที ผู้ผลิตระบุพารามิเตอร์ทางเทคนิคนี้ในลักษณะสรุปของมอเตอร์ไฟฟ้า
แรงบิดของกระปุกเกียร์
แรงบิดเอาท์พุต– แรงบิดบนเพลาส่งออก กำลังไฟพิกัด ปัจจัยด้านความปลอดภัย [S] อายุการใช้งานโดยประมาณ (10,000 ชั่วโมง) และประสิทธิภาพของกระปุกเกียร์ถูกนำมาพิจารณาด้วย
แรงบิดสูงสุด– แรงบิดสูงสุดทำให้มั่นใจในการส่งกำลังที่ปลอดภัย ค่าของมันถูกคำนวณโดยคำนึงถึงปัจจัยด้านความปลอดภัย - 1 และอายุการใช้งาน - 10,000 ชั่วโมง
แรงบิดสูงสุด (M2max)– แรงบิดสูงสุดที่กระปุกเกียร์สามารถทนได้ภายใต้โหลดคงที่หรือโหลดที่เปลี่ยนแปลง การทำงานที่มีการสตาร์ท/หยุดบ่อยครั้ง ค่านี้สามารถตีความได้ว่าเป็นโหลดสูงสุดทันทีในโหมดการทำงานของอุปกรณ์
แรงบิดที่ต้องการ– แรงบิด ตอบโจทย์ลูกค้า ค่าของมันน้อยกว่าหรือเท่ากับแรงบิดที่กำหนด
แรงบิดการออกแบบ– ค่าที่ต้องใช้ในการเลือกกระปุกเกียร์ ค่าประมาณคำนวณโดยใช้สูตรต่อไปนี้:
Mc2 = Mr2 x Sf ≤ Mn2
ที่ไหน
Mr2 – แรงบิดที่ต้องการ;
Sf – ปัจจัยการบริการ (สัมประสิทธิ์การดำเนินงาน);
Mn2 – แรงบิดพิกัด
ค่าสัมประสิทธิ์การดำเนินงาน (ปัจจัยการบริการ)
ปัจจัยการบริการ (Sf) คำนวณจากการทดลอง โดยคำนึงถึงประเภทของโหลด ระยะเวลาการทำงานรายวัน และจำนวนการสตาร์ท/หยุดต่อชั่วโมงการทำงานของมอเตอร์เกียร์ ค่าสัมประสิทธิ์การดำเนินงานสามารถกำหนดได้โดยใช้ข้อมูลในตารางที่ 3
ตารางที่ 3. พารามิเตอร์สำหรับการคำนวณปัจจัยการบริการ
| ประเภทโหลด | จำนวนการเริ่ม/หยุด ชั่วโมง | ระยะเวลาการทำงานเฉลี่ย วัน | |||
|---|---|---|---|---|---|
| <2 | 2-8 | 9-16 น | 17-24 | ||
| สตาร์ทแบบนุ่มนวล การทำงานแบบคงที่ ความเร่งมวลปานกลาง | <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 | |
| โหลดเริ่มต้นปานกลาง โหมดแปรผัน ความเร่งมวลปานกลาง | <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 | |
| การทำงานภายใต้ภาระหนัก โหมดสลับ การเร่งความเร็วมวลมาก | <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 | |
ขับเคลื่อนพลัง
กำลังขับเคลื่อนที่คำนวณอย่างถูกต้องจะช่วยเอาชนะความต้านทานแรงเสียดทานทางกลที่เกิดขึ้นระหว่างการเคลื่อนที่เชิงเส้นและการหมุน
สูตรเบื้องต้นในการคำนวณกำลัง [P] คือการคำนวณอัตราส่วนแรงต่อความเร็ว
สำหรับการเคลื่อนที่แบบหมุน กำลังจะคำนวณเป็นอัตราส่วนของแรงบิดต่อรอบต่อนาที:
P = (มxน)/9550
ที่ไหน
M – แรงบิด;
N – จำนวนรอบ/นาที
กำลังขับคำนวณโดยใช้สูตร:
P2 = พี x เอสเอฟ
ที่ไหน
P – กำลัง;
Sf – ปัจจัยการบริการ (ปัจจัยการดำเนินงาน)
สำคัญ!
ค่ากำลังไฟฟ้าอินพุตจะต้องสูงกว่าค่ากำลังไฟฟ้าเอาท์พุตเสมอ ซึ่งได้รับเหตุผลจากการสูญเสียแบบเมช:
ป1 > ป2
ไม่สามารถคำนวณโดยใช้กำลังไฟฟ้าเข้าโดยประมาณได้ เนื่องจากประสิทธิภาพอาจแตกต่างกันอย่างมาก
ปัจจัยด้านประสิทธิภาพ (ประสิทธิภาพ)
ลองพิจารณาการคำนวณประสิทธิภาพโดยใช้ตัวอย่างกระปุกเกียร์หนอน มันจะเท่ากับอัตราส่วนของกำลังขับทางกลและกำลังไฟฟ้าเข้า:
ñ [%] = (P2/P1) x 100
ที่ไหน
P2 – กำลังขับ;
P1 – กำลังไฟฟ้าเข้า
สำคัญ!
ในกระปุกเกียร์หนอน P2< P1 всегда, так как в результате трения между червячным колесом и червяком, в уплотнениях и подшипниках часть передаваемой мощности расходуется.
ยิ่งอัตราทดเกียร์สูง ประสิทธิภาพก็จะยิ่งต่ำลง
ประสิทธิภาพได้รับผลกระทบจากระยะเวลาการทำงานและคุณภาพของสารหล่อลื่นที่ใช้ในการบำรุงรักษาเชิงป้องกันของมอเตอร์เกียร์
ตารางที่ 4. ประสิทธิภาพของกระปุกเกียร์หนอนแบบขั้นตอนเดียว
| อัตราทดเกียร์ | ประสิทธิภาพที่ 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 |
ตารางที่ 5. ประสิทธิภาพเกียร์เวฟ
ตารางที่ 6. ประสิทธิภาพของตัวลดเกียร์
มอเตอร์เกียร์รุ่นป้องกันการระเบิด
มอเตอร์เกียร์ของกลุ่มนี้จัดประเภทตามประเภทของการออกแบบที่ป้องกันการระเบิด:
- “E” – หน่วยที่มีระดับการป้องกันเพิ่มขึ้น ใช้งานได้ทุกโหมดการทำงานรวมถึงสถานการณ์ฉุกเฉิน การป้องกันที่ได้รับการปรับปรุงช่วยป้องกันความเป็นไปได้ที่จะเกิดการติดไฟของสารผสมและก๊าซทางอุตสาหกรรม
- “D” – ตู้ป้องกันการระเบิด ตัวเครื่องได้รับการปกป้องจากการเสียรูปในกรณีที่มอเตอร์เกียร์ระเบิด นี่คือความสำเร็จเนื่องจากคุณสมบัติการออกแบบและความรัดกุมที่เพิ่มขึ้น อุปกรณ์ที่มีระดับการป้องกันการระเบิด "D" สามารถใช้งานได้ที่อุณหภูมิสูงมากและกับกลุ่มสารผสมที่ระเบิดได้ทุกกลุ่ม
- “ฉัน” – วงจรที่ปลอดภัยอย่างแท้จริง การป้องกันการระเบิดประเภทนี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการบำรุงรักษากระแสไฟฟ้าที่ป้องกันการระเบิดในเครือข่ายไฟฟ้า โดยคำนึงถึงเงื่อนไขเฉพาะของการใช้ในอุตสาหกรรม
ตัวชี้วัดความน่าเชื่อถือ
ตัวบ่งชี้ความน่าเชื่อถือของมอเตอร์เกียร์แสดงไว้ในตารางที่ 7 ค่าทั้งหมดจะได้รับสำหรับการทำงานระยะยาวที่โหลดพิกัดคงที่ มอเตอร์เกียร์ต้องจัดสรรทรัพยากร 90% ที่ระบุไว้ในตารางแม้ในโหมดโอเวอร์โหลดระยะสั้น เกิดขึ้นเมื่อสตาร์ทอุปกรณ์และมีแรงบิดที่กำหนดเกินอย่างน้อยสองครั้ง
ตารางที่ 7. อายุการใช้งานของเพลา แบริ่ง และกระปุกเกียร์
หากมีคำถามเกี่ยวกับการคำนวณและการซื้อมอเตอร์เกียร์ประเภทต่างๆ โปรดติดต่อผู้เชี่ยวชาญของเรา คุณสามารถทำความคุ้นเคยกับแคตตาล็อกของมอเตอร์เฟืองตัวหนอน ทรงกระบอก ดาวเคราะห์ และเฟืองคลื่นที่นำเสนอโดยบริษัท Tekhprivod
โรมานอฟ เซอร์เกย์ อนาโตลีวิช
หัวหน้าแผนกเครื่องกล
บริษัทเทคพริโวด.
วัสดุที่มีประโยชน์อื่นๆ:
