Формула крутящего момента вала редуктора

Крутящий момент редуктора является одним из важнейших параметров устройства. Именно этот показатель позволяет увеличить характеристики принимающего устройства и достичь нужной мощности. Разберемся, как меняется значение в зависимости от вида механизма и как правильно рассчитать требуемые параметры.

Видео:6.2 Кинематический расчет приводаСкачать

Крутящий момент с учетом вида редуктора

Любой редуктор снижает обороты, передаваемые на вал, в определенное количество раз. Именно этот показатель определяется как передаточное число. Но не менее важным является вращающий момент на выходном валу, который показывает величину, обеспечивающую безопасную передачу мощности.

Допустимые значения определяются различными факторами. Например, в устройствах одного типоразмера цифра зависит от разности диаметров. В червячных моделях радиус колеса и червяка почти всегда неизменны, поэтому сила воздействия создается за счет количества зубьев.

По типу передачи различают следующие разновидности редукторов:

Все перечисленные разновидности относятся к числу однотипных. Однако кроме них существуют и комбинированные механизмы, в которых вращение передается между двумя валами, перекрещивающимися или пересекающимися между собой.

Как правило, более высокий номинальный крутящий момент у редукторов планетарного типа. Цилиндрические механизмы, которые востребованы в промышленности, также передают повышенные мощности. Простые по конструкции червячные устройства имеют более низкий КПД, что связано с большими потерями на трение. Последняя разновидность – конические устройства – имеют достаточно плавное зацепление и передают большую мощность под углом 90 градусов.

Еще один показатель, который может повлиять на вращающий момент, – это количество ступеней. Для повышения передаваемой мощности число ступеней может увеличиваться. В цилиндрических редукторах для увеличения показателя применяются шестерни разных диаметров. В червячных устройствах на шестерне изменяется количество зубцов.

Расчет крутящего момента редуктора являются одной из наиболее сложных процедур для выбора механизма. Этот показатель косвенно отражает способность привода выдержать определенные нагрузки. Ошибки при определении величины могут привести к преждевременному выходу оборудования из строя. Также возможны и менее критичные проблемы вроде постоянного перегрева и сложностей с установкой. Поэтому перед выбором механизма необходим тщательный анализ имеющихся факторов и применение специальной формулы.

Видео:9.1 Расчет валов приводаСкачать

Формула расчета

Основная проблема, с которой можно столкнуться, заключается в том, как рассчитать крутящий момент редуктора. Начнем с того, что такой параметр измеряется в Ньютон-метрах. То есть, если к выходному валу прикрепить штангу длиной около 1 метра, то привод должен будет поддерживать работоспособность, равную 1 Ньютону. Если нагрузка прикладывается ближе к оси выходного вала, то показатель должен быть больше.

Читайте также: Замена масла передний редуктор volvo xc90

Стоит отметить, что различают несколько видов вращающего момента:

M2 – показатель на выходном валу.

Mn2 – номинальный показатель, характеризующий ту мощность, которую может передавать механизм.

Mr2 – требуемый момент, которые обычно равняется номинальному.

M2_max – максимальный показатель, который передается в момент ускорения.

Mc2 – расчетная мощность, которая рассчитывается с учетом необходимого и номинального момента, а также сервис-фактора (Sf).

Для расчета максимально возможного крутящего момента используется формула следующего типа:

Р – мощность двигателя (измеряется в кВт);

N – показатель КПД (в среднем составляет от 0,94 до 0,98);

n_вх – обороты входного вала (за 1 минуту);

К – коэффициент, который определяется с учетом режима использования редуктора.

При расчетах важно учесть, что получаемый показатель не должен быть больше того, что указывается в технических параметрах механизма.

Что касается крутящего момента, определяемого на выходе редуктора (M2), то этот показатель можно получить, умножив номинальный параметр (Mn2) на передаточное число устройства.

Надеемся, что вы разобрались с правилами определения вращающего момента редуктора и сможете самостоятельно рассчитать этот показатель. А если у вас возникнут сложности, то специалисты нашей компании «Ф и Ф» обязательно помогут выбрать механизм с учетом имеющихся потребностей!

Видео:Редуктор увеличивает крутящий моментСкачать

Кинематический и силовой расчет редуктора. Расчет крутящих моментов на валах редуктора

Страницы работы

3. Кинематический и силовой расчет редуктора.

3.1. Определение мощности двигателя по исходным данным технического задания.

F – сила полезного сопротивления;

η₂ = 0,99 – КПД пары подшипников;

η₃ = 0,98 – КПД цилиндрического прямозубого зацепления;

η₄ = 0,97 – КПД цилиндрического косозубого зацепления.

Выбираем четыре асинхронных электродвигателя серии А4 закрытого обдуваемого исполнения имеющих N = 11 кВт со следующими синхронными частотами вращения:

3.2. Определение возможных передаточных чисел редуктора.

ω_т – заданная частота вращения выходного вала редуктора.

u_p1 =314 / 7 = 44,9 u_p2 = 157 / 7 = 22,4

Читайте также: Редуктор для пива что это

u_p3 = 105 / 7 = 15 u_p4 = 79 / 7 = 11,3

Так как для двухступенчатого цилиндрического редуктора 8 -1 , далее не рассчитываем.

3.3. Определение передаточных чисел редуктора.

Для цилиндрического редуктора

— передаточное отношение быстроходной ступени [1. стр. 28]

— передаточное отношение тихоходной ступени [1. стр. 28]

u_б2 ближайшее номинальное u_б2 = 5,6 [2. стр. 137]

u_т2 = 22,4 / 5,6 = 4,0 что соответствует номинальному

u_т3 = 15 / 4,5 = 3,3 принимаем u_т3 = 3,15

u_б4 = что соответствует номинальному

3.4. Расчет частоты вращения валов редуктора для всех принятых вариантов.

ω_1,I = ω_i – частота вращения вала двигателя, она же ведущего вала редуктора.

ω_2,I = ω_i / u_б – частота вращения промежуточного вала редуктора.

ω_3,I = ω_i / u_р – частота вращения тихоходного вала редуктора.

3.5. Расчет крутящих моментов на валах редуктора.

Т_2,I = Т_т / u_тη_т – крутящий момент на промежуточном валу редуктора [1. стр. 29]

η_т = η_пη_з = — КПД от третьего вала ко второму

η_п = 0,99 – КПД пары подшипников

η_з = 0,97 – КПД цилиндрического косозубого зацепления

Т₁ = — крутящий момент на быстроходном валу редуктора [1. стр. 29]

ω_д – частота вращения двигателя

3.5.1. Для двигателя с ω₂ = 157 с -1

3.5.2 Для двигателя с ω₃ = 105 с -1

3.5.3 Для двигателя с ω₄ = 79 с -1

Сводим результаты расчетов в таблицу 3.1.

Таблица 3.1. — Кинематический и силовой расчет редуктора

Видео:Расчет вала на прочность и жесткость. Эпюра крутящих моментовСкачать

Определение крутящих моментов, передаваемых валами редуктора

1 Кинематический расчет редуктора………………………………………….4

1.1 Определение общего КПД редуктора…………………………………4

1.2 Выбор электродвигателя……………………………………………….4

1.3 Определение угловых скоростей вращения редуктора………………5

1.4 Определение крутящих моментов, передаваемых валами

В курсовом проекте необходимо спроектировать червячный редуктор общего назначения.

Редуктором принято называть механизм, состоящий из закрытых зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата. Редукторы предназначены для понижения угловой скорости и повышения вращающего момента.

КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ РЕДУКТОРА

Определение общего КПД редуктора

Читайте также: Что такое штифты в редукторе

Общий коэффициент η полезного действия привода равен произведению коэффициентов полезного действия элементов привода:

(1)

h_пп = 0.99 – КПД пары подшипников качения;

h_чп = 0.8 – КПД червячной передачи.

Выбор электродвигателя

Так как проектируется электропривод, в состав которого входит редуктор общего назначения, то электродвигатель выбираю стандартный, наиболее подходящий по мощности и частоте вращения.

Определяем требуемую мощность на приводном валу

(2)

где Р₂ – требуемая мощность на выходном валу, кВт.

Требуемая мощность двигателя равна:

,

Мощность электродвигателя по каталогу может отличаться от расчетной (потребной для механизма по заданию). Расчет механизмов общего назначения выполняют по мощности двигателя, имея в виду возможность форсирования режима работы до полного использования двигателя.

По мощности и по частоте вращения быстроходного вала выбираем двигатель 4А132S4У3. Его номинальная мощность равна Р_ном=5,5 кВт, номинальная частота вращения n_ном = 1000 об/мин, скольжение s = 4.7 %.

Фактическая частота вращения вала двигателя равна:

.

Определение угловых скоростей вращения валов редуктора

Быстроходный вал редуктора связан с валом двигателя с помощью муфты, поэтому частота n₁ вращения быстроходного вала совпадает с частотой вращения выходного вала двигателя n_ф: n₁ = n_ф = 953 об/мин.

Частота n₂ вращения выходного вала:

, (3)

.

Угловая скорость ω₁ вращения червяка равна:

, (4)

.

Угловая скорость ω₂ вращения колеса равна:

Определение крутящих моментов, передаваемых валами редуктора

Мощность на тихоходном валу равна:

, (5)

Из этого уравнения крутящий момент Т₂ на тихоходном валу равен:

, (6)

.

Крутящий момент Т₁ на быстроходном валу равен:

, (7)

.

Данные расчета сводим в таблицу 1

Таблица 1 – Данные расчетов

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Анурьев В.И. Справочник конструктора – машиностроителя: В 3-х томах. – М.: Машиностроение, 2001

2. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. Курсовое проектирование. – Высшая школа, 1990

4. Таугер В. М. Расчет и курсовое проектирование деталей машин, — Екатеринбург УрГУПС, 2006.

5. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие для техникумов. – М.: Высш. школа, 1991 г.

• Свежие записи
  • Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
  • Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
  • Какие моторы бывают у стиральных машин
  • Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
  • Как снять стопорную шайбу с вала
  • Правообладателям
  • Политика конфиденциальности

  Механика © 2023
  Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/formula-krutyaschego-momenta-vala-reduktora

  💥 Видео

  Принцип работы редуктора. Виды редукторов. Курсовая.Скачать

  

  Крутящий момент. Что это такое и зависит ли от мощности?Скачать

  

  Редуктор. Устройство. Конструкция. Виды и типы редукторовСкачать

  

  3. Узлы зубчатых редукторов, опоры валов, расчетные схемы валов, корпуса, конструкции редукторовСкачать

  

  Изучение двухступенчатого цилиндрического редуктора. Детали машин.Скачать

  

  Кратко о передаточном числе в зубчатой передаче.Скачать

  

  Ремённые ПередачиСкачать

  

  Ременная передача. Урок №3Скачать

  

  Как рассчитать передаточное число (отношение) зубчатого редуктораСкачать

  

  Крутящий момент. ВведениеСкачать

  

  Как планетарный механизм дает больше крутящего момента при одних и тех же размерахСкачать

  

  Прочность и жесткость валов. Часть 6: Эпюры моментов выходного вала (цилиндрическая передача).Скачать

  

  Экспериментальный стенд для измерения крутящего момента и мощности на валу. ч.1Скачать

  

  Червячные редукторы. Применения червячных редукторов и как правильно их подобратьСкачать

  

  Ремонт регулировки крутящего момента шуруповерта на 12 вольт . От чего зависит крутящий момент?Скачать

  

  Усилитель крутящего момента профессиональныйСкачать