6 . Определение мощности на деталях передач (рисунок 2) [2]
Н
Рисунок 2
а рисунке 2 показаны потоки мощности, которые последовательно передаются от входного вала к выходному с ответвлением части мощности на преодоление сопротивлений в подшипниках и зацеплениях.
6.1. Определение мощности на быстроходном валу
Поток мощности Pвхподведен к входному валу, на котором он разветвляется: бóльшая ее частьP1 передается на шестерню быстроходной передачи, меньшая (0,5...1,0%) – на преодоление сопротивлений в подшипниках быстроходного вала. Таким образом, мощность, под действием которой находится быстроходный вал, подведенная к шестерне быстроходной передачи
(13)
где – КПД подшипников для каждого вала редуктора можно принять в пределах 0,995…0,99.
6.2. Определение мощности на промежуточном валу
С шестерни быстроходной передачи мощность P1 разветвляется: бóльшая ее часть передается на колесо быстроходной передачи, меньшая (2,0...3,0%) – на преодоление сил трения в быстроходном зацеплении и (0,5...1,0%) – на преодоление сопротивлений в подшипниках промежуточного вала. Таким образом, весь блок промежуточного вала будет нагружен мощностьюP2.
,
(14)
где 1– КПД быстроходного зацепления, принять 0,98;
п – КПД пары подшипников промежуточного вала.
6.3 Определение мощности на тихоходном валу
С шестерни тихоходной пары мощность P2разветвляется: бóльшая ее часть передается на колесо тихоходной передачи, меньшая (2,0...3,0%) – на преодоление сил трения в тихоходном зацеплении и (0,5...1,0%) – на преодоление сопротивлений в подшипниках тихоходного вала. Таким образом, весь блок тихоходного вала будет нагружен мощностьюP3.
,
(15)
где 2– КПД тихоходного зацепления, принять 0,98,
п– КПД подшипников тихоходного вала.
КПД подшипников примем ближе к среднему п= 0,993.
Таким образом, общий КПД редуктора
ред = п·1·п·2 ·п= 0,993 · 0,98 · 0,993 · 0,98 · 0,993 ≈ 0,94.
Для удобства расчета в курсовом проекте КПД зубчатых пар следует принимать с учетом потерь в подшипниках равным 0,97.
Тогда ред=1·2· = 0,97 · 0,97 ≈ 0,94;Р ≈ Рвх.
Мощность выходного вала Pвых можно определить через мощность входного вала
Pвых =P3=Pвхред. (16)
7. Определение частот вращения валов
7.1.Частота вращения промежуточного вала
,
(17)
где n1– частота вращения входного (быстроходного) вала, об/мин,
U1– передаточное число быстроходной передачи.
7.2. Частота вращения выходного (тихоходного) вала
,
(18)
где n2– частота вращения промежуточного вала, об/мин,
U2– передаточное число тихоходной передачи.
8. Определение крутящих моментов на валах
8.1. Крутящий момент на входном валу
Нм.
(19)
8.2. Крутящий момент на промежуточном валу
Нм,
(20)
или
Нм.
(21)
8.3. Крутящий момент на тихоходном валу
Нм,
(22)
или
Нм.
(23)
9. Определение усилий в передачах
9.1 Окружное усилие быстроходной (тихоходной) передачи
Н,
(24)
где T1(2)– момент на шестерне быстроходной (тихоходной) передачи, Нм;
d1(2)– делительный диаметр шестерни быстроходной (тихоходной) передачи., мм.
9.2 Осевое усилие быстроходной (тихоходной) передачи
Н,
(25)
где – угол наклона зуба быстроходной (тихоходной) передачи, градусы;
9.3 Радиальное усилие быстроходной (тихоходной) передачи
Н,
(26)
где - угол зацепления, равный 200 .