1. TUJUAN PEKERJAAN

Memperdalam pengetahuan materi teoretis, memperoleh keterampilan praktis untuk penentuan eksperimental independen gearbox.

2. KETENTUAN TEORITIS UTAMA

Efisiensi mekanis gearbox adalah rasio daya yang dikeluarkan dengan berguna (kekuatan gaya resistensi Nc dengan kekuatan kekuatan pendorong N d pada poros input gearbox:

Kekuatan kekuatan pendorong dan kekuatan perlawanan dapat ditentukan, masing-masing, dengan rumus

(2)

(3)

di mana M d dan MS adalah momen kekuatan pendorong dan kekuatan resistensi, masing-masing, Nm; dan - kecepatan sudut poros gearbox, masing-masing, input dan output, dengan -1 .

Substitusikan (2) dan (3) menjadi (1), diperoleh

(4)

di mana adalah rasio roda gigi.

Setiap mesin kompleks terdiri dari seri mekanisme sederhana. Efisiensi mesin dapat dengan mudah ditentukan jika efisiensi semua mekanisme sederhana yang termasuk di dalamnya diketahui. Untuk sebagian besar mekanisme, metode analitik telah dikembangkan untuk menentukan efisiensi, namun, penyimpangan dalam kebersihan pemrosesan permukaan gosok bagian, keakuratan pembuatannya, perubahan beban pada elemen pasangan kinematik, kondisi pelumasan, relatif kecepatan gerak, dll, menyebabkan perubahan nilai koefisien gesekan.

Oleh karena itu, penting untuk dapat secara eksperimental menentukan efisiensi mekanisme yang dipelajari dalam kondisi operasi tertentu.

Diperlukan untuk menentukan Efisiensi peredam pilihan ( M d, M s dan L p) dapat ditentukan dengan menggunakan instrumen DP-3K.

3. PERANGKAT PERANGKAT DP-3K

Perangkat (gambar) dipasang pada dasar logam cor 1 dan terdiri dari unit motor listrik 2 dengan takometer 3, perangkat beban 4 dan gearbox 5 yang sedang dipelajari.

3 6 8 2 5 4 9 7 1

11 12 13 14 15 10

Beras. Diagram kinematik perangkat DP-3K

Tubuh motor listrik dipasang secara pivot dalam dua penyangga sehingga sumbu rotasi poros motor bertepatan dengan sumbu rotasi tubuh. Rumah motor dipasang dari putaran melingkar oleh pegas datar 6. Ketika torsi ditransmisikan dari poros motor roda gigi, pegas menciptakan momen reaktif yang diterapkan ke rumah motor. Poros motor terhubung ke poros input gearbox melalui kopling. Ujung yang berlawanan diartikulasikan dengan poros tachometer.

Gearbox pada perangkat DK-3K terdiri dari enam pasang roda gigi identik yang dipasang pada bantalan bola di rumahan.

Bagian atas gearbox memiliki penutup yang mudah dilepas yang terbuat dari kaca organik dan digunakan untuk pengamatan visual dan pengukuran roda gigi saat menentukan rasio roda gigi.

Perangkat beban adalah rem bubuk magnetik, yang prinsipnya didasarkan pada sifat media magnet untuk menahan pergerakan benda feromagnetik di dalamnya. campuran cair minyak mineral dan bubuk besi digunakan sebagai media yang dapat dimagnetisasi dalam desain perangkat beban. Tubuh perangkat beban dipasang seimbang relatif terhadap dasar perangkat pada dua bantalan. Pembatasan dari rotasi melingkar tubuh dilakukan oleh pegas datar 7, yang menciptakan momen reaktif yang menyeimbangkan momen gaya resistensi (momen pengereman) yang dibuat oleh perangkat beban.

Alat pengukur torsi dan torsi pengereman terdiri dari pegas datar 6 dan 7 dan dial gauge 8 dan 9, yang mengukur defleksi pegas sebanding dengan besarnya momen. Pegas juga direkatkan dengan pengukur regangan, sinyal yang juga dapat direkam pada osiloskop melalui penguat pengukur regangan.

Di bagian depan dasar perangkat ada panel kontrol 10, yang dipasang:

Toggle switch 11 on dan off motor listrik;

Pegangan 12 untuk mengatur kecepatan poros motor;

Lampu sinyal 13 untuk menyalakan perangkat;

Toggle switch 14 on dan off sirkuit belitan eksitasi perangkat beban;

Tangani 15 untuk menyesuaikan eksitasi perangkat beban.

Saat melakukan lab ini, Anda harus:

Tentukan rasio roda gigi gearbox;

kalibrasi alat ukur;

Tentukan efisiensi gearbox tergantung pada gaya hambatan dan jumlah putaran motor listrik.

4. TATA KINERJA KERJA

4.1. Penentuan rasio roda gigi gearbox

Rasio roda gigi dari gearbox perangkat DP-3K ditentukan oleh rumus

(5)

di mana z 2 , z 1 - jumlah gigi, masing-masing, dari roda yang lebih besar dan lebih kecil dari satu tahap; ke=6 - jumlah tahapan roda gigi dengan rasio roda gigi yang sama.

Untuk gearbox perangkat DP-3K, rasio roda gigi satu tahap

Ditemukan nilai rasio roda gigi aku p periksa secara eksperimental.

4.2. Kalibrasi alat ukur

Kalibrasi alat ukur dilakukan saat terputus dari sumbernya arus listrik alat yang menggunakan alat kalibrasi, terdiri dari tuas dan anak timbangan.

Untuk mengkalibrasi alat pengukur torsi motor, Anda harus:

Pasang alat kalibrasi DP3A sb pada rumah motor. 24;

Atur bobot pada tuas perangkat kalibrasi ke tanda nol;

Atur panah indikator ke nol;

Saat mengatur beban pada tuas untuk divisi berikutnya, perbaiki pembacaan indikator dan divisi yang sesuai pada tuas;

Tentukan rata-ratanya m cf harga pembagian indikator menurut rumus

(6)

di mana Ke- jumlah pengukuran (sama dengan jumlah pembagian pada tuas); G- berat kargo, H; tidak ada- pembacaan indikator, - jarak antar divisi pada tuas ( m).

Penentuan nilai rata-rata m c .av pembagian harga indikator perangkat beban dilakukan dengan memasang perangkat kalibrasi DP3A sb pada badan perangkat beban. 25 dengan cara yang sama.

Catatan. Berat kargo di alat kalibrasi DP3K sb. 24 dan DP3K Sat. 25 adalah 1 dan 10 masing-masing H.

4.3. Penentuan efisiensi gearbox

Penentuan efisiensi gearbox tergantung pada gaya resistensi, mis. .

Untuk menentukan ketergantungan, Anda perlu:

Nyalakan sakelar sakelar 11 dari motor listrik perangkat dan gunakan kenop pengatur kecepatan 12 untuk mengatur kecepatan putaran n yang diatur oleh guru;

Setel pegangan 15 untuk menyesuaikan arus eksitasi perangkat beban ke posisi nol, nyalakan sakelar sakelar 14 di sirkuit daya eksitasi;

Dengan memutar kenop kontrol arus eksitasi dengan lancar, atur nilai pertama (10 pembagian) torsi ke arah indikator MS perlawanan;

Menggunakan kenop penyesuaian kecepatan 12, atur (perbaiki) kecepatan set awal n;

Catat pembacaan h 1 dan h 2 dari indikator 8 dan 9;

Dengan menyesuaikan lebih lanjut arus eksitasi, tingkatkan momen resistansi (beban) ke nilai yang ditentukan berikutnya (20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 divisi);

Pertahankan kecepatan rotasi tidak berubah, perbaiki pembacaan indikator;

Tentukan nilai momen kekuatan pendorong M d dan kekuatan perlawanan MS untuk semua pengukuran dengan rumus

(7)

(8)

Tentukan untuk semua pengukuran efisiensi peredam menurut rumus (4);

Rekam pembacaan indikator h 1 dan h 2 , nilai momen M d dan MS dan nilai efisiensi peredam yang ditemukan untuk semua pengukuran dalam tabel;

Buat grafik ketergantungan.

4.4. Penentuan efisiensi gearbox tergantung pada jumlah putaran motor listrik

Untuk menentukan ketergantungan grafis, Anda harus:

Nyalakan sakelar sakelar 14 dari rangkaian daya dan eksitasi dan gunakan pegangan 15 untuk mengatur arus eksitasi untuk mengatur nilai torsi yang ditentukan oleh guru MS pada poros keluaran gearbox;

Nyalakan motor listrik perangkat (saklar sakelar 11);

Dengan mengatur kenop pengatur kecepatan 12 berturut-turut serangkaian nilai (dari minimum ke maksimum) kecepatan putaran poros motor dan mempertahankan nilai torsi konstan MS beban, perbaiki pembacaan indikator h 1 ;

Berikan penilaian kualitatif tentang pengaruh kecepatan putaran n terhadap efisiensi gearbox.

5. PERSIAPAN LAPORAN

Laporan pekerjaan yang dilakukan harus memuat nama,

tujuan pekerjaan dan tugas menentukan efisiensi mekanis, data teknis utama pemasangan (jenis gearbox, jumlah gigi pada roda, jenis motor listrik, alat pemuatan, alat pengukur dan instrumen), perhitungan, deskripsi kalibrasi alat ukur, tabel data yang diperoleh secara eksperimental.

6. PERTANYAAN KONTROL

1. Apa yang disebut efisiensi mekanik? Dimensinya.

2. Apa yang menentukan efisiensi mekanik?

3. Mengapa efisiensi mekanik ditentukan secara empiris?

4. Apa yang dimaksud dengan sensor pada alat pengukur torsi dan torsi rem?

5. Jelaskan perangkat beban dan prinsip operasinya.

6. Bagaimana efisiensi mekanik gearbox berubah jika momen gaya hambatan menjadi dua kali lipat (menurun)?

7. Bagaimana efisiensi mekanik gearbox berubah jika momen gaya resistensi meningkat (menurun) sebesar 1,5 kali?

Lab 9

Di sebagian besar mekanisme dengan motor listrik, ada gearbox silinder. Ini mengurangi jumlah putaran dan meningkatkan kekuatan unit. Mekanisme roda gigi untuk mentransmisikan torsi melalui roda silinder memiliki efisiensi tertinggi dibandingkan dengan metode lain. Jenis yang berbeda gearbox silinder banyak digunakan dalam peralatan metalurgi dan pembuatan mesin, peralatan listrik dan mobil.

Fitur desain

Dasar dari setiap gearbox adalah mentransmisikan torsi dan mengubah jumlah putaran poros. Roda gigi silinder dicirikan oleh kemampuan untuk berputar di kedua arah. Jika perlu, poros yang digerakkan dengan roda terhubung ke mesin dan menjadi penggerak. Mereka dalam desain ini disusun secara paralel, horizontal dan vertikal. Perangkat gearbox silinder bisa sangat berbeda, tetapi harus termasuk dalam desainnya:

• terkemuka;
• poros yang digerakkan;
• gigi;
• roda;
• bantalan;
• bingkai;
• meliputi;
• Sistem pelumasan.

Tubuh dan penutup terbuat dari besi tuang atau dilas dari lembaran karbon rendah setebal 4-10 mm, tergantung pada dimensi dan kekuatan unit. Gearbox kecil dibuat dilas. Sisanya memiliki tubuh gips yang kuat.

Karakteristik gearbox taji

Jumlah roda gigi, jenis gigi, dan posisi relatif poros untuk semua jenis peralatan dijelaskan oleh gearbox silinder GOST. Ini menunjukkan ukuran semua bagian yang dapat digunakan di gearbox spur dengan jumlah langkah yang berbeda. Maksimal satu pasang adalah 6,5. Total peredam multi-tahap bisa mencapai 70.

Roda gigi cacing dapat memiliki rasio roda gigi lebih besar dari kotak roda gigi silinder, dapat mencapai 80. Pada saat yang sama, mereka kompak, tetapi jarang digunakan karena efisiensinya rendah. Gearbox satu tahap silinder memiliki efisiensi 99 - 98%, tertinggi dari semua jenis roda gigi, Gearbox cacing dan silinder berbeda dalam pengaturan poros. Jika sejajar dengan silinder, maka cacing terletak pada sudut ke roda. Akibatnya, poros penggerak dan yang digerakkan keluar dari dinding samping tegak lurus dari rumahan.

Gearbox silinder adalah yang paling berisik, ketika gigi bersentuhan, permukaannya saling bertabrakan. Ini menghilangkan gesekan yang kuat dan panas berlebih.

Untuk pelumasan, cukup menuangkan oli ke dalam bak sehingga roda gigi bawah terendam sebagian di dalamnya. Saat gigi berputar, mereka mengambil minyak dan menyemprotkannya ke bagian lain.

Prosedur desain dan perhitungan

Perhitungan gearbox masa depan dimulai dengan penentuan torsi transmisi dan pemilihannya dari pasangan yang dinormalisasi. Setelah itu, diameter bagian dan jarak tengah poros ditentukan. Diagram kinematik dibuat, bentuk tubuh dan penutup yang optimal, nomor bantalan ditentukan. PADA Gambar perakitan termasuk diagram kinematik dari gearbox dua tahap, sistem pelumasan dan metode untuk kontrolnya, jenis bantalan dan lokasi pemasangannya.

GOST 16531-83 menjelaskan segalanya kemungkinan jenis dan ukuran roda gigi yang dapat digunakan pada roda gigi pacu, menunjukkan modul, jumlah gigi dan diameter. Poros dipilih sesuai dengan ukuran roda gigi. Kekuatannya dihitung dengan mempertimbangkan torsi puntir dan tekuk. Ukuran minimum ditentukan, dikalikan dengan faktor kekuatan. Ukuran poros normalisasi terdekat yang lebih besar kemudian dipilih. Kunci dihitung hanya untuk potongan dan dipilih dengan cara yang sama.

Unduh GOST 16531-83

Bantalan dipilih sesuai dengan diameter poros. Jenisnya ditentukan oleh arah gigi. Dengan gigi heliks, mereka memasang gigi yang keras kepala dan lebih mahal. Roda gigi pacu tidak memuatnya ke arah aksial, dan bantalan bola baris tunggal beroperasi selama beberapa ribu jam.

Skema perakitan ditunjukkan pada gambar di bawah ini dan dirinci dalam dokumentasi teknologi, yang dikeluarkan untuk produksi bersama dengan gambar. Pada gambar utama pandangan umum tabel menunjukkan karakteristik teknis gearbox, yang kemudian ditransfer ke paspor:

• jumlah langkah;
• perbandingan gigi;
• jumlah putaran poros penggerak;
• daya keluaran;
• ukuran;

Selain itu, pengaturan vertikal pengikatan, arah rotasi poros dan metode pemasangan dapat ditunjukkan: bergelang atau di atas kaki.

Jenis gearbox silinder

Gearbox heliks beragam dalam desain, ukuran dan kekuatan, mereka dibagi menjadi beberapa jenis sesuai dengan beberapa karakteristik:

• jenis pengikat;
• pengaturan poros;
• jumlah langkah;
• pemotongan gigi.

Karakteristik dapat mencakup jenis bantalan dan jenis sambungan poros.

Gearbox silinder satu tahap dapat dipasang ke engine dan bodi unit kerja dengan flensa. Desainnya ringkas, dengan biaya minimal bahan Mereka terutama dipasang pada sol dengan tonjolan di sekeliling atau pada cakar dengan lubang untuk. Unit kecil dapat dipasang pada bingkai yang dilas. Untuk unit keseluruhan, fondasi khusus dibuat.

Pengaturan poros

Poros input dan output dapat ditempatkan secara horizontal, vertikal, sejajar satu sama lain, tetapi di bidang yang berbeda untuk unit multi-tahap. Jika hanya ada satu ikatan, poros berada pada bidang yang sama, benar-benar vertikal atau horizontal. Mereka jarang ditampilkan dalam satu arah, hanya dengan kemungkinan pengaturan mesin dan unit kerja yang kompak. Dalam gearbox taji dua tahap, jarak tengah lebih besar dan dimungkinkan untuk memasang motor dari sisi aktuator.

Gearbox silinder dapat diproduksi dengan susunan poros vertikal. Mereka nyaman untuk dipasang pada mesin, tetapi roda gigi atas dan bantalan dilumasi dengan buruk. Mereka tidak cocok untuk pekerjaan jangka panjang dengan beban berat.

Kasing peredam dimensi horizontal silinder, menempati banyak tempat. Lebih sedikit panas, tahan beban dan getaran, dan stabil. Dalam model dengan 3 tahap atau lebih, poros ditempatkan secara horizontal. Gemuk mencapai semua bantalan. Dalam struktur multi-baris, irigasi tambahan dilakukan dari atas, dari pipa minyak yang dipasang di penutup.

Kotak roda gigi

Semacam girboks taji dengan poros perantara yang dapat digerakkan adalah girboks yang terkenal. Ketika posisi poros berubah, beberapa pasangan melepaskan diri, yang lain mulai berinteraksi. Akibatnya, rasio roda gigi berubah, kecepatan putaran pada output.

Gearbox dibuat dengan gigi lurus. Gigi heliks jarang terjadi ketika ada beban besar pada aktuator.

Aplikasi memacu gearbox

- menurunkan kecepatan mesin dan meningkatkan daya pada poros keluaran. Perakitan gearbox silinder tidak sulit. Di tengah lubang ada konektor untuk bodi dan penutup. Bantalan dipasang pada poros, dipasang di soket yang disiapkan dan didukung dari luar oleh penutup.

Roda dan roda gigi terpasang ke poros dengan kunci.

Untuk menyesuaikan jarak tengah, perlu untuk membuat bodi dengan akurasi tinggi.

Perawatan gearbox mudah. Penting untuk menambahkan oli secara teratur, ganti secara berkala. Bagian-bagian yang terletak di dalam dirancang untuk operasi terus menerus selama setidaknya 10 tahun.

Gearbox digunakan berbagai industri industri. Jenis peralatan besar tertentu dapat menahan apapun cuaca. Mereka dipasang di tambang dan area terbuka, di gantry crane.

Peralatan penggulungan dan penempaan dan pengepresan tidak akan dapat bekerja tanpa gearbox. Ada banyak jenis gearbox yang diminati di industri ini. Spurs berdiri di atas derek. Tulang herring yang kuat memutar penekan engkol, rol, manipulator yang memberi makan logam.

Rolling t-straightening mills beroperasi semata-mata berkat dudukan yang mentransmisikan putaran mesin ke gulungan dan unit kerja.

Di bawah setiap kap menyembunyikan gearbox. Setiap mesin memiliki gearbox atau beberapa. Roda gigi kecil dipasang di alat listrik dan mengatur kecepatan putaran poros bor, penggiling, dan router.

Keuntungan dan kerugian

Mekanisme transmisi silinder telah banyak digunakan di berbagai bidang. Ini memiliki keunggulan yang tidak dapat disangkal dibandingkan dengan worm:

• efisiensi tinggi;
• tidak memanas;
• bekerja dua arah.

Keuntungan dan kerugian dari gearbox taji tergantung pada karakteristik roda gigi dan elemen struktural lainnya.

Keuntungan

Utama momen positif adalah efisiensi yang tinggi. Ini secara signifikan melebihi daya keluaran dengan mesin yang sama, semua roda gigi dan jenis roda gigi lainnya.

simpul dapat bekerja lama tanpa gangguan, beralih waktu tanpa henti dari satu mode ke mode lainnya dan bahkan mengubah arah putaran.

Generasi panas minimal. Tidak perlu memasang sistem pendingin. Pelumasan disemprotkan pada roda bawah, melumasi roda gigi atas, bantalan dan mengumpulkan ke dalam bah, semua kotoran, partikel logam terkelupas. Cukup dengan menambahkan oli secara berkala dan menggantinya setiap 3 hingga 6 bulan. Frekuensi tindakan pencegahan tergantung pada mode operasi.

Poros keluaran dipasang pada bantalan gelinding dan hampir tidak ada permainan. Gerakannya cukup akurat untuk menggunakan mekanisme roda gigi sebagai penggerak perangkat dan instrumen presisi. Runout aksial dan radial dari bagian kawin tidak mempengaruhi pengoperasian mekanisme.

Efisiensi tidak tergantung pada penurunan tegangan. Rasio roda gigi stabil. Jika putaran mesin turun, putaran roda yang digerakkan melambat secara proporsional. Kekuatannya tetap sama.

kekurangan

Kualitas positif - tidak adanya gesekan dan pengereman, dalam kondisi tertentu menimbulkan masalah. Dalam mekanisme pengangkatan, saat memasang gearbox silinder, perlu untuk mengerem yang kuat untuk menjaga berat benda berat dan mencegahnya turun sendiri. Pada roda gigi cacing, hanya cacing yang bisa menjadi pemimpin, dan karena gesekan yang tinggi, terjadi efek pengereman sendiri.

Masalah dengan semua roda gigi adalah kurangnya mekanisme keselamatan.

Saat kelebihan beban atau tiba-tiba dihidupkan, sabuk tergelincir di sepanjang katrol. Gigi hanya bisa patah, dan bagiannya harus diganti. Kunci digunakan sebagai sekering tambahan. Mereka dihitung pada pemotongan tanpa margin keamanan. Mengganti bagian sederhana yang terpotong oleh kopling jauh lebih mudah.

Biaya suku cadang yang bekerja tinggi. Teknologi pembuatannya panjang dan rumit, pada saat yang sama, gigi secara bertahap terhapus, jarak antara permukaan kerja meningkat. Tidak mungkin untuk mengubah jarak tengah, seperti pada rak dan pinion dan roda gigi cacing di gearbox.Anda harus mengganti roda gigi, roda, bantalan secara berkala.

Semakin banyak involute terhapus, semakin banyak gigi yang saling berbenturan, dan girboks mengeluarkan suara.

Artikel ini berisi informasi rinci tentang pemilihan dan perhitungan gearmotor. Kami berharap informasi yang diberikan dapat bermanfaat bagi Anda.

Saat memilih model motor roda gigi tertentu, karakteristik teknis berikut diperhitungkan:

• jenis kotak roda gigi;
• kekuatan;
• kecepatan keluaran;
• rasio roda gigi dari gearbox;
• desain poros input dan output;
• jenis instalasi;
• fungsi tambahan.

Jenis peredam

Kehadiran skema penggerak kinematik akan menyederhanakan pilihan jenis gearbox. Secara struktural, gearbox dibagi menjadi beberapa jenis berikut:

• Gigi cacing satu tahap dengan susunan poros input/output bersilangan (sudut 90 derajat).
• Cacing dua tahap dengan susunan sumbu poros input/output yang tegak lurus atau paralel. Dengan demikian, sumbu dapat ditempatkan di bidang horizontal dan vertikal yang berbeda.
• Silinder horizontal dengan poros input/output paralel. Sumbu berada di bidang horizontal yang sama.
• Koaksial silinder di setiap sudut. Sumbu poros terletak di bidang yang sama.
• PADA berbentuk kerucut-silindris Di gearbox, sumbu poros input/output berpotongan pada sudut 90 derajat.

Penting! Lokasi poros keluaran di ruang angkasa sangat penting untuk sejumlah aplikasi industri.

• Desain gearbox cacing memungkinkannya untuk digunakan di posisi mana pun dari poros keluaran.
• Penggunaan model silinder dan kerucut lebih sering dimungkinkan pada bidang horizontal. Dengan karakteristik berat dan ukuran yang sama dengan worm gearbox, pengoperasian unit silinder lebih layak secara ekonomi karena peningkatan beban yang ditransmisikan sebesar 1,5-2 kali dan efisiensi tinggi.

Tabel 1. Klasifikasi gearbox berdasarkan jumlah tahapan dan jenis transmisi

Jenis peredam	Jumlah langkah	Tipe transmisi	Pengaturan poros
Berbentuk silinder		Satu atau lebih silinder	Paralel
			Paralel/Koaksial
			Paralel
Berbentuk kerucut		berbentuk kerucut	berpotongan
Kerucut-silindris		berbentuk kerucut	Menyeberang / Menyeberang
Cacing		Cacing (satu atau dua)	Pembastaran
			Paralel
Silinder-cacing atau cacing-silindris		Silinder (satu atau dua) cacing (satu)	Pembastaran
Planetary		Dua roda gigi pusat dan satelit (untuk setiap tahap)
Silinder-planet		Silinder (satu atau lebih)	Paralel/Koaksial
planet berbentuk kerucut		Kerucut (satu) Planetary (satu atau lebih)	berpotongan
Planet cacing		cacing (satu) Planetary (satu atau lebih)	Pembastaran
Melambai		Gelombang (satu)

Rasio roda gigi [I]

Rasio roda gigi gearbox dihitung dengan rumus:

saya = N1/N2

di mana
N1 - kecepatan putaran poros (jumlah rpm) pada input;
N2 - kecepatan putaran poros (jumlah rpm) pada output.

Nilai yang diperoleh selama perhitungan dibulatkan ke nilai yang ditentukan dalam spesifikasi teknis jenis gearbox tertentu.

Tabel 2. Rentang rasio roda gigi untuk jenis yang berbeda kotak roda gigi

Penting! Kecepatan rotasi poros motor dan, karenanya, poros input gearbox tidak dapat melebihi 1500 rpm. Aturan ini berlaku untuk semua jenis girboks, kecuali girboks berbentuk silinder dengan kecepatan putaran hingga 3000 rpm. Pabrikan menunjukkan parameter teknis ini dalam ringkasan karakteristik motor listrik.

Torsi peredam

Torsi pada poros keluaran adalah torsi pada poros keluaran. Daya pengenal diperhitungkan, faktor keamanan [S], perkiraan durasi operasi (10 ribu jam), efisiensi gearbox.

Nilai torsi- torsi maksimum untuk transmisi yang aman. Nilainya dihitung dengan mempertimbangkan faktor keamanan - 1 dan durasi operasi - 10 ribu jam.

Torsi Maks- torsi pembatas yang dapat ditahan oleh gearbox di bawah beban konstan atau bervariasi, operasi dengan start / stop yang sering. Nilai ini dapat diartikan sebagai beban puncak sesaat dalam mode operasi peralatan.

Torsi yang dibutuhkan- torsi yang memenuhi kriteria pelanggan. Nilainya kurang dari atau sama dengan torsi pengenal.

Perkiraan torsi- nilai yang dibutuhkan untuk memilih peredam. Nilai yang dihitung dihitung menggunakan rumus berikut:

Mc2 = Mr2 x Sf<= Mn2

di mana
Mr2 adalah torsi yang dibutuhkan;
Sf - faktor layanan (faktor operasional);
Mn2 - torsi terukur.

Faktor Layanan (Faktor Layanan)

Faktor layanan (Sf) dihitung secara eksperimental. Jenis beban, durasi operasi harian, jumlah mulai / berhenti per jam pengoperasian motor roda gigi diperhitungkan. Anda dapat menentukan service factor menggunakan data pada Tabel 3.

Tabel 3. Parameter untuk menghitung service factor

Jenis beban	Jumlah mulai/berhenti, jam	Durasi rata-rata operasi, hari
Mulai lunak, operasi statis, akselerasi massa sedang
Beban awal sedang, tugas variabel, akselerasi massa sedang
Operasi tugas berat, tugas variabel, akselerasi massa tinggi

Kekuatan penggerak

Daya penggerak yang dihitung dengan benar membantu mengatasi hambatan gesekan mekanis yang terjadi selama gerakan bujursangkar dan putar.

Rumus dasar untuk menghitung daya [P] adalah perhitungan rasio gaya terhadap kecepatan.

Dalam gerakan rotasi, daya dihitung sebagai rasio torsi dengan jumlah putaran per menit:

P = (MxN)/9550

di mana
M - torsi;
N - jumlah putaran / mnt.

Daya keluaran dihitung dengan rumus:

P2 = PxSf

di mana
P - kekuatan;
Sf - faktor layanan (faktor operasional).

Penting! Nilai daya input harus selalu lebih tinggi dari nilai daya keluaran, yang dibenarkan oleh kerugian selama pengikatan: P1 > P2

Tidak mungkin membuat perhitungan menggunakan nilai perkiraan daya input, karena efisiensinya dapat sangat bervariasi.

Faktor efisiensi (COP)

Pertimbangkan perhitungan efisiensi menggunakan contoh roda gigi cacing. Ini akan sama dengan rasio daya keluaran mekanis dan daya masukan:

[%] = (P2/P1) x 100

di mana
P2 - daya keluaran;
P1 - daya masukan.

Penting! Di roda gigi cacing P2< P1 всегда, так как в результате трения между червячным колесом и червяком, в уплотнениях и подшипниках часть передаваемой мощности расходуется.

Semakin tinggi rasio roda gigi, semakin rendah efisiensinya.

Efisiensi dipengaruhi oleh durasi operasi dan kualitas pelumas yang digunakan untuk perawatan preventif gearmotor.

Tabel 4. Efisiensi gearbox cacing satu tahap

Perbandingan gigi	Efisiensi pada 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

Tabel 5. Efisiensi peredam gelombang

Tabel 6. Efisiensi peredam roda gigi

Mengenai perhitungan dan pembelian gearbox motor berbagai jenis hubungi spesialis kami. Katalog motor worm, spur, planetary, dan wave gear yang ditawarkan oleh Techprivod dapat ditemukan di situs web.

Romanov Sergey Anatolievich,
kepala departemen mekanik
Perusahaan Techprivod

Tujuan pekerjaan: 1. Definisi parameter geometris roda gigi dan perhitungan rasio roda gigi.

3. konstruksi grafik ketergantungan pada dan pada .

Pekerjaan diselesaikan oleh: F.I.O.

Kelompok

Pekerjaan diterima:

Hasil pengukuran dan perhitungan parameter roda dan gearbox

Jumlah gigi

Diameter ujung gigi d a, mm

Modul m sesuai dengan rumus (7.3), mm

jarak pusat aw sesuai dengan rumus (7.4), mm

Perbandingan gigi kamu dengan rumus (7.2)

Rasio gigi total menurut rumus (7.1)

Diagram kinematik dari gearbox

Tabel 7.1

Grafik ketergantungan untuk

η

T 2 , Nmm

Tabel 7.2

Data eksperimen dan hasil perhitungan

Grafik ketergantungan untuk

η

n, menit -1

pertanyaan tes

1. Berapa kerugiannya? kereta gigi dan apa yang paling langkah-langkah efektif untuk mengurangi kerugian transmisi?

2. Esensi kerugian relatif, konstan dan beban.

3. Bagaimana efisiensi transmisi berubah tergantung pada daya yang ditransmisikan?

4. Mengapa efisiensi meningkat dengan peningkatan tingkat akurasi roda gigi dan roda gigi?

Lab #8

PENENTUAN EFISIENSI GIGI CACING

Objektif

1. Penentuan parameter geometri cacing dan roda cacing.

2. Gambar diagram kinematik gearbox.

3. Merencanakan dependensi pada dan pada .

Aturan Keamanan Dasar

1. Nyalakan penginstalan dengan seizin guru.

2. Perangkat harus terhubung ke penyearah, dan penyearah harus terhubung ke listrik.

3. Setelah menyelesaikan pekerjaan, lepaskan unit dari jaringan.

Deskripsi Instalasi

Pada basis pemeran 7 (Gbr. 8.1) peredam yang diteliti sudah terpasang 4 , motor listrik 2 dengan takometer 1 , menunjukkan kecepatan rotasi, dan perangkat beban 5 (rem bubuk magnetik). Dipasang pada braket adalah alat pengukur yang terdiri dari pegas dan indikator datar. 3 dan 6 , yang batang-batangnya bertumpu pada pegas.

Sakelar sakelar terletak di panel kontrol 11 , menghidupkan dan mematikan motor listrik; pena 10 potensiometer yang memungkinkan Anda untuk menyesuaikan kecepatan motor listrik secara bertahap; sakelar sakelar 9 , termasuk perangkat beban, dan pegangan 8 potensiometer untuk menyesuaikan torsi pengereman T2.

Stator motor listrik dipasang pada dua bantalan bola yang dipasang dalam braket dan dapat dengan bebas berputar di sekitar sumbu yang bertepatan dengan sumbu rotor. Torsi reaktif yang timbul selama pengoperasian motor listrik sepenuhnya ditransfer ke stator dan bekerja dalam arah yang berlawanan dengan putaran jangkar. Motor listrik semacam itu disebut penyeimbang.

Beras. 8.1. Pemasangan DP - 4K:

1 - takometer; 2 - motor listrik; 3 , 6 – indikator; 4 - gigi cacing;
5 – rem bubuk; 7 - basis; 8 – tombol kontrol beban;
9 – sakelar sakelar untuk menyalakan perangkat beban; 10 - pegangan pengatur kecepatan putaran motor listrik; 11 - sakelar sakelar untuk menghidupkan motor listrik

Untuk mengukur besarnya momen yang dikembangkan oleh mesin, sebuah tuas dipasang pada stator, yang menekan pegas datar dari alat pengukur. Deformasi pegas dipindahkan ke batang indikator. Dengan penyimpangan panah indikator, seseorang dapat menilai besarnya deformasi ini. Jika pegas dikalibrasi, mis. membangun ketergantungan momen T 1 , memutar stator, dan jumlah pembagian indikator, maka saat melakukan percobaan, dimungkinkan untuk menilai besarnya momen dengan indikasi indikator T 1 dikembangkan oleh motor listrik.

Sebagai hasil dari kalibrasi alat pengukur motor listrik, nilai koefisien kalibrasi diatur

Dengan cara yang sama, koefisien kalibrasi perangkat pengereman ditentukan:

Informasi Umum

Studi kinematika.

Rasio roda gigi cacing

di mana z 2 - jumlah gigi roda cacing;

z 1 - jumlah kunjungan (putaran) cacing.

Cacing gearbox unit DP-4K memiliki modul m= 1,5 mm, yang sesuai dengan GOST 2144–93.

Diameter pitch cacing d 1 dan faktor diameter cacing q ditentukan dengan menyelesaikan persamaan

; (8.2)

Menurut GOST 19036–94 (cacing asli dan cacing produksi asli), koefisien tinggi kepala koil diterima.

Perkiraan worm pitch

Stroke kumparan

Membagi sudut elevasi

Kecepatan geser, m/s:

, (8.7)

di mana n 1 – kecepatan motor listrik, min -1.

Penentuan efisiensi gearbox

Rugi daya pada roda gigi cacing terdiri dari rugi gesekan pada roda gigi, gesekan pada bantalan, dan rugi hidraulik akibat pengadukan dan percikan oli. Bagian utama dari kerugian adalah kerugian pada roda gigi, tergantung pada keakuratan pembuatan dan perakitan, kekakuan seluruh sistem (terutama kekakuan poros cacing), metode pelumasan, bahan cacing dan gigi roda, kekasaran permukaan kontak, kecepatan geser, geometri cacing dan faktor lainnya.

Efisiensi keseluruhan dari roda gigi cacing

dimana p – Efisiensi dengan mempertimbangkan kerugian dalam satu pasang bantalan untuk bantalan gelinding η n = 0,99…0,995;

n– jumlah pasang bantalan;

p \u003d 0,99 - efisiensi dengan mempertimbangkan kerugian hidraulik;

3 – Efisiensi dengan memperhitungkan kerugian pada gearing dan ditentukan oleh persamaan

di mana adalah sudut gesekan, tergantung pada bahan cacing dan gigi roda, kekasaran permukaan kerja, kualitas pelumas dan kecepatan geser.

Penentuan eksperimental efisiensi gearbox didasarkan pada pengukuran torsi secara simultan dan independen T 1 di masukan dan T 2 pada poros keluaran gearbox. Efisiensi gearbox dapat ditentukan dengan persamaan

di mana T 1 - torsi pada poros motor;

T 2 - torsi pada poros keluaran gearbox.

Nilai torsi yang berpengalaman ditentukan oleh dependensi

di mana μ 1 dan μ 2 – koefisien kalibrasi;

k 1 dan k 2 - pembacaan indikator alat pengukur mesin dan rem, masing-masing.

Perintah kerja

2. Menurut tabel. 8.1 dari laporan, buat diagram kinematik dari roda gigi cacing, yang menggunakan simbol yang ditunjukkan pada gambar. 8.2 (GOST 2.770–68).

Beras. 8.2. Simbol untuk gigi cacing
dengan cacing silinder

3. Nyalakan motor dan putar kenopnya 10 potensiometer (lihat Gambar 8.1) mengatur kecepatan poros motor n 1 = 1200 menit -1.

4. Atur panah indikator ke posisi nol.

5. Memutar pegangan 8 potensiometer untuk memuat gearbox dengan torsi yang berbeda T 2 .

Pembacaan indikator alat pengukur motor listrik harus dilakukan pada frekuensi putaran motor listrik yang dipilih.

6. Catat dalam tabel. 8.2 Laporkan pembacaan indikator.

7. Menggunakan rumus (8.8) dan (8.9), hitung nilainya T 1 dan T 2. Catat hasil perhitungan dalam tabel yang sama.

8. Menurut tabel. 8.2 laporan membuat grafik untuk .

9. Dengan cara yang sama, lakukan eksperimen dengan dan kecepatan variabel. Masukkan data eksperimen dan hasil perhitungan pada Tabel. 8.3 laporan.

10. Buat grafik ketergantungan untuk .

Contoh format laporan

Pekerjaan laboratorium nomor 5.

Studi tentang efisiensi gearbox.

Maksud dan tujuan pekerjaan : mempelajari metode eksperimental penentuan faktor efisiensi (COP) gearbox, memperoleh ketergantungan efisiensi gearbox pada nilai momen resistansi yang diterapkan pada poros keluaran gearbox, memperkirakan parameter model matematis yang menggambarkan ketergantungan efisiensi gearbox pada momen resistansi dan penentuan nilai momen resistansi sesuai dengan nilai efisiensi maksimum.

5.1 Informasi umum tentang efisiensi mekanisme.

Energi yang disuplai ke mekanisme dalam bentuk kerja A d dari gaya penggerak dan momen per siklus keadaan tunak dihabiskan untuk kerja yang berguna A ps mis. pekerjaan gaya dan momen resistansi yang berguna, serta untuk melakukan pekerjaan A t yang terkait dengan mengatasi gaya gesekan pada pasangan kinematik dan gaya hambatan media: A d \u003d A ps + A t. ​​dari A ps dan A t disubstitusikan ke persamaan ini dan persamaan berikutnya sesuai dengan nilai absolut. Efisiensi mekanik adalah rasio:

Dengan demikian, efisiensi menunjukkan berapa proporsi energi mekanik yang disuplai ke mesin yang secara berguna digunakan untuk melakukan pekerjaan yang untuknya mesin itu dibuat, yaitu. merupakan karakteristik penting dari mekanisme mesin. Karena kerugian gesekan tidak dapat dihindari, itu selalu<1. В уравнении (5.1) вместо работ А д и А пс, совершаемых за цикл, можно подставлять средние за цикл значения соответствующих мощностей:

(5.2)

Peredam- ini adalah mekanisme roda gigi yang dirancang untuk mengurangi kecepatan sudut poros keluaran relatif terhadap masukan. Rasio kecepatan sudut pada input dengan kecepatan sudut pada output disebut rasio roda gigi dari gearbox:

Untuk gearbox, persamaan (5.2) berbentuk:

(5.4)

Di sini M Dengan mereka D- nilai rata-rata momen pada poros output dan input gearbox. Penentuan eksperimental efisiensi didasarkan pada pengukuran nilai M Dengan dan M d dan perhitungan dengan rumus (5.4).

5.2 Faktor. Penentuan medan variasi faktor.

Faktor sebutkan parameter sistem yang memengaruhi nilai terukur dan dapat dengan sengaja diubah selama percobaan. Saat mempelajari efisiensi gearbox, faktornya adalah momen resistansi MC pada poros output dan frekuensi rotasi poros input gearbox n 2.

Pada tahap pertama percobaan, perlu untuk menentukan nilai batas dari faktor-faktor yang dapat direalisasikan dan diukur pada instalasi yang diberikan, dan untuk membangun lapangan untuk variasi faktor. Kira-kira, lapangan ini bisa dibangun dari empat titik. Untuk melakukan ini, pada momen resistensi minimum (rem instalasi dimatikan), nilai minimum dan maksimumnya ditentukan oleh pengontrol kecepatan. Log mencatat pembacaan takometer dan , serta pembacaan yang sesuai dari indikator rem dan . Dalam hal ini, jika nilainya melebihi batas atas skala tachometer, maka diambil sama dengan nilai tertinggi dari skala ini.

Kemudian nyalakan rem dan atur momen resistansi maksimum M dengan pengatur torsi Cmax. Pengontrol kecepatan pertama-tama menetapkan nilai frekuensi maksimum untuk beban tertentu, dan kemudian nilai stabil minimum (sekitar 200 rpm). Nilai frekuensi dicatat dalam log, dan pembacaan yang sesuai dari indikator rem dan Menggambarkan empat titik yang diperoleh pada bidang koordinat dan menghubungkannya dengan garis lurus, bidang variasi faktor dibangun (Gbr. 5.1). Dalam bidang ini (dengan beberapa penyimpangan dari batas) pilih area studi - batas faktor dalam percobaan. Dalam eksperimen satu faktor, hanya satu faktor yang diubah, semua faktor lainnya dipertahankan pada tingkat konstan tertentu. Dalam hal ini, daerah penelitian adalah ruas garis (lihat Gambar 5.1, garis n d= konstan).

5.3. Pemilihan model dan perencanaan eksperimen.

Polinomial paling sering digunakan sebagai model matematis dari proses yang dipelajari. Dalam hal ini, untuk ketergantungan untuk n d= konstan

menerima polinomial dari bentuk

Tugas eksperimen adalah memperoleh data empiris untuk menghitung estimasi koefisien model ini. Karena pada = 0 efisiensi sistem sama dengan nol, polinomial dapat disederhanakan dengan mengecualikan suku b 0 , yang sama dengan nol. Hasil percobaan diproses di komputer menggunakan program "KPD", yang memungkinkan Anda menentukan koefisien model b k dan cetak grafik ketergantungan: eksperimental dengan indikasi interval kepercayaan dan dibangun sesuai model, serta nilai momen hambatan M C0 sesuai dengan maksimum

5.4. Deskripsi pengaturan eksperimental.

Studi efisiensi gearbox dilakukan pada instalasi tipe DP-4. Instalasi (Gbr. 5.2) berisi objek studi - gearbox 2 (planet, cacing, in-line, gelombang), sumber energi mekanik - motor listrik 1, konsumen energi - rem elektromagnetik bubuk 3, dua regulator: potensiometer 5 dari pengatur kecepatan mesin dan potensiometer 4 dari pengatur torsi rem, serta alat untuk mengukur frekuensi - putaran mesin (tachometer 6) dan torsi pada poros mesin dan rem.

Perangkat untuk mengukur torsi motor dan rem memiliki desain yang serupa (Gbr. 5.3). Mereka terdiri dari penyangga dengan bantalan gelinding, yang memberikan kemampuan untuk memutar stator 1 dan rotor 2 relatif terhadap alas, tuas pengukur dengan bahu l dan, berdasarkan pegas daun 4 dan penunjuk penunjuk 3. Lendutan pegas diukur dengan menggunakan indikator, nilai lendutan sebanding dengan torsi pada stator. Nilai torsi pada rotor diperkirakan dari torsi pada stator, dengan mengabaikan momen gesekan dan rugi-rugi ventilasi. Untuk kalibrasi indikator, unit dilengkapi dengan tuas 6 yang dapat dilepas, di mana pembagian diterapkan dengan langkah l, dan bobot 5. Pada tuas kalibrasi mesin ld = 0,03 m, rem l d\u003d 0,04 m Massa barang adalah: m 5d= 0,1 kg dan m 5t = 1 kg, masing-masing. Rem bubuk adalah perangkat yang terdiri dari rotor dan stator, dengan bubuk feromagnetik ditempatkan di celah melingkar di antara keduanya. Dengan mengubah tegangan belitan stator rem dengan potensiometer 5, dimungkinkan untuk mengurangi atau meningkatkan gaya tahanan geser antara partikel serbuk dan momen tahanan pada poros rem.

5.5. Kalibrasi indikator torsi meter.

Kalibrasi- penentuan eksperimental hubungan (analitik atau grafis) antara pembacaan alat pengukur (indikator) dan nilai yang diukur (torsi). Saat mengalibrasi, alat pengukur dibebani dengan torsi M t i yang diketahui dengan nilai menggunakan tuas dan beban, dan pembacaan indikator dicatat.
Untuk menghilangkan pengaruh momen awal M t o = G 5 aku Hai, pindah dari sistem koordinat f" 0" M" ke sistem f 0 M (Gbr. 5.4), yaitu atur skala indikator ke nol setelah menempatkan beban G 5 pada nilai nol skala pada tuas.

Saat mengalibrasi, cari nilai rata-rata dari pembacaan indikator rem pada semua langkah beban M t c saya. Ketergantungan kalibrasi untuk torsi mesin memiliki bentuk: . Area studi dan tingkat faktor selama kalibrasi ditentukan oleh panjang dan jarak tuas 6 dan berat beban 5.

Untuk mendapatkan ketergantungan kalibrasi melakukan N percobaan asli (pada berbagai tingkat M t saya) dengan m pengulangan di setiap level, di mana N >=k + 1; m >= 2 ; k - jumlah koefisien model (anggap N = 5, m >= 2 ; k - jumlah koefisien model (terima N = 5 , m = 3) Koefisien kalibrasi b k dihitung dari larik hasil kalibrasi pada komputer dengan menggunakan program “KPD”.