Основы технической механики Методика решения задач

Методика решения задач контрольной работы
Техническая механика
Кинематика
Основное уравнение динамики
Динамика вращательного движения
Определить положение центра тяжести сечения

Построить эпюру из изгибающих моментов

Физика примеры решения задач
Механические колебания
Математический маятник
Механическое движение и его относительность
Молекулярная физика и термодинамика
Диэлектрики в электрическом поле
Магнитное взаимодействие проводников с током
Найти индуктивность получившегося соленоида
Интерференция света и способы ее наблюдения
Определить кинетическую энергию
Электротехника
Общие указания к выполнению контрольной работы
Генератор постоянного тока
Первичной обмоткой трансформатора
Расчет параметров асинхронного двигателя
Электрические машины постоянного тока
Трансформаторы
Асинхронные электрические машины

Синхронные электрические машины

Методические рекомендации по решению задач № 51 - 60

Краткие теоретические сведения, необходимые для решения задач № 51 – 60.

 Передачами называются механизмы, служащие для передачи механической энергии на расстоянии.

  Наиболее распространены механические передачи вращательного движения. Это связано с таким преимуществом вращательного движения, как возможность обеспечения его непрерывности и равномерности при малых потерях трения. Кроме того, вращательное движение позволяет получить простую и надежную конструкцию передачи малых габаритов.

  По принципу передачи движения от ведущего звена к ведомому передачи делятся на две группы: передачи с трением - с непосредственным контактом жестких тел (фрикционные) и гибкой связью (ременные); передачи зацеплением – с непосредственным контактом твердых тел (зубчатые, винтовые и червячные) и гибкой связью (цепные, зубчатым ремнем).

Кинематические и силовые соотношения в передачах.

 В каждой передаче различают два основных вала: ведущий и ведомый.

Ведущий вал получает движение от двигателя. Ведомый вал получает движение от ведущего.

 Силовые характеристики передачи: мощность Р1 на ведущем и Р2 ведомом валах, кВт; угловая скорость ω1 ведущего и ω2 ведомого валов, рад/с или частоты вращения п1 ведущего и п2 ведомого валов, об/мин.

Кроме силовых различают производные характеристики: коэффициент полезного действия (КПД) передачи: η = Р2 / Р1.; вращающий момент, М = Р/ω.Нм.

М1 = Р1 / ω1 – это момент движущихся сил и его направление совпадает с направлением вращения вала; момент на ведомом валу М2 = Р2 / ω2 – это момент сил сопротивления, его направление противоположно направлению вращения вала.

При расчете передач чисто пользуется зависимостью между вращающими моментами на валах. Эту зависимость получим, разделив вращение момента М2 и М1.

М2 / ω1 = Р2 · ω1 / Р1 · ω2 = η · п,

где п – передаточное число.

п = ω1 / ω2 = d2 / d1 или п = п1 / п2

Для зубчатой передачи передаточное число п = z2 / z1,

где z2 – число зубьев зубчатого колеса;

z1 – число зубьев шестерни.

  Если одной парой зубчатых колес нельзя обеспечить требуемое передаточное число, то применяют ряд последовательно соединенных одноступенчатых передач, так называемую многоступенчатую передачу. Ее общее передаточное число Uобщ = U1 · U2 · … · Un, где

 U1, U2, … Un – передаточное число каждой ступени.

Общий КПД многоступенчатой передачи ηобщ = η1 · η2 · … · ηп, где

η1 , η2 ,… ηп – КПД каждой кинематической, пары (зубчатой, червячной, ременной и др), а также других звеньев привода, где имеются потери мощности (подшипники, муфты и т.д.).

Пример 1. Выполнить кинематический и силовой двухступенчатый привода, включающие электродвигатель 1, ременную передачу 2, редуктор цилиндрический одноступенчатый 3.

Рэл = 7,17 кВт; ωдв = 152,3 рад/с

D1 = 100 мм; D2 = 200 мм

z1 = 18 z2 = 54

Решение.

Определяем общее передаточное число.

Uобщ = U1 · U2; U1 = D2 / D1 = 200 / 100 = 2;  U2 = z2 / z1 = 54 / 18 = 3

Uобщ = 2 · 3 = 6

Определяем общий коэффициент полезного действия

ηобщ = η1 · η2, где

 η1 – КПД ременной передачи;

 η2 – КПД закрытой прямозубой передачи;

ηобщ = 095 · 0,97 = 0,9215

Определяем угловую скорость каждого вала.

ω1 = ωдв = 152,3 рад/с

ω1 / ω2 = U1 = 2; ω2 = ω1 / 2 = 152,3 / 2 = 76,15 рад/с

ω3 = ω2 / 3 = 25,38 рад/с

Определяем мощность каждого вала

Р2 = Рдв · η1 = 7,17 · 0,95 = 6,81 кВт

Р3 = Рдв · ηобщ = 7,17 · 0,9215 = 6,6 кВт

Определяем вращающий момент на каждом валу.

М = Р / ω; М2 = Р2 / ω2 = 6,81 · 103 / 76,15 = 89,43 Нм

Мдв = Рдв / ωдв = 7,17 · 103 / 152,3 = 47 Нм

М3 = Р3 / ω3 = 6,6 · 103 / 25,38 = 260 Нм