- •1. Расчет привода
- •1.1 На каком валу больше мощность – на быстроходном или тихоходном? и почему?
- •1.7 Как изменится передаточное число привода, если увеличить синхронную частоту двигателя?
- •1.8 Как связаны габаритные размеры редуктора привода с синхронной частотой двигателя?
- •2. Расчет зубчатых передач
- •2.1 Что такое модуль передачи?
- •2.2 Что такое шаг зубчатого колеса?
- •2.3 Что такое головка зуба, ножка зуба и как выражается их высота через модуль?
- •2.4 Как называется прямая линия, на которой происходит контакт зубьев при передаче движения?
- •2.5 Что такое коэффициент перекрытия, допустимое минимальное значение его величины?
- •2.14 Чем отличается расчет допускаемых контактных напряжений для прямозубых и косозубых передач?
- •2.15 Что такое проектный расчет передачи? Что при этом определяется?
- •2.16 Что такое проверочный расчет передачи? Что при этом проверяют?
- •2.17 Как производится подбор смазки для зубчатых передач?
- •2.18 Почему угол наклона зубьев в шевронных передачах больше, чем в косозубых.
- •2.19 Как выбирается материал для зубчатых колес?
- •2.20 Как выбирается ширина зубчатого зацепления?
- •3. Расчет и конструирование валов
- •3.1 Что такое проектный расчет валов, как он выполняется?
- •3.7 Какой цикл изменения напряжения принимается при расчете запаса прочности по касательным напряжениям? Как определяются амплитудные и средние напряжения циклов?
- •3.8 Как учитываются конструктивные элементы вала при уточненном расчете?
- •3.9 Показать влияние концентраторов напряжений на диаграмме изменения коэффициентов запаса прочности.
- •3.11 При действии на участке вала нескольких концентраторов как находится расчетное значение коэффициента концентрации?
- •3.12 Что следует предпринять, если не обеспечивается выполнение условия прочности при уточненном расчете вала?
- •3.13 В какой последовательности выполняется уточненный расчет?
- •4.5 Что такое эквивалентная нагрузка подшипников? Как она рассчитывается?
- •4.6 Как находятся коэффициенты нагрузки х, у и величина Fa при расчете радиальных шариковых подшипников?
- •4.7 Как находятся коэффициенты х, у и величина Fa при расчете радиально-упорных подшипников?
- •4.8 Классификация подшипников качения.
- •4.9 Смазка подшипников качения
- •5.18 Когда применяются врезные крышки?
- •5.19 Какие виды уплотнений применяются в редукторах?
- •5.20 Что такое технический уровень редуктора?
1. Расчет привода
1.1 На каком валу больше мощность – на быстроходном или тихоходном? и почему?
Чтобы правильно ответить на этот вопрос необходимо уточнить у преподавателя – о какой передаче идет речь – о понижающей или повышающей?
Мощность в понижающей передаче, в которой быстроходный вал является ведущим, а тихоходный – ведомым
PБ = PТ / η0
Мощность в повышающей передаче, в которой быстроходный вал является ведомым, а тихоходный – ведущим
PБ = PТ ∙ η0
Где η0 - коэффициент полезного действия передачи (η0<1).
1.2 На каком валу больше крутящий момент?
Крутящий момент всегда больше на тихоходном валу, что следует из расчетного уравнения
T = 9550 P∙η / n,
где Р – мощность, передаваемая валом, кВт; n - частота вращения вала, об/мин.
η – коэфицент полезного действия.
1.3 Как связаны частоты вращения быстроходного и тихоходного валов?
Частоты вращения быстроходного и тихоходного валов связаны между собой через передаточное число
U = nБ / nТ ,
где nБ - частота вращения быстроходного вала, nТ - частота вращения тихоходного вала.
1.4 По какой мощности рассчитывается привод технологической машины?
Специализированные приводы следует рассчитывать по требуемой мощности, определяемой по мощности исполнительного механизма Pим
PТр = Pим / η0
а универсальные – по установленной мощности электродвигателя.
1.5 Как определить общее передаточное число привода, состоящего из редуктора и гибкой (ременной или цепной) передачи?
Общее передаточное число такого привода определяется как произведение передаточных чисел редуктора и гибкой передачи.
u0 = uред ∙ uг
1.6 Какие рекомендуются рациональные диапазоны передаточных чисел для зубчатой цилиндрической, ременной и цепной передач?
Рациональные значения передаточных чисел лежат в диапазоне:
Закрытые зубчатые цилиндрические 2,5 … 5,0
Открытые зубчатые цилиндрические 3 .. 7
Ременные (все типы) 2 … 3
Цепные 2 … 4
[2, с.55; 3, с.45]
1.7 Как изменится передаточное число привода, если увеличить синхронную частоту двигателя?
Увеличение синхронной частоты двигателя ведет к пропорциональному увеличению передаточного числа.
1.8 Как связаны габаритные размеры редуктора привода с синхронной частотой двигателя?
Главным габаритным размером редуктора является межосевое расстояние aw , которое ориентировочно определяет его длину L
L ≈ 2aw
aw = = = (1+w),
где d1 и d2 - диаметры начальных окружностей зубчатого зацепления, m - модуль зубчатого зацепления, Z1 и Z2 - число зубьев на колесах.
Рост синхронной частоты двигателя ведет к увеличению передаточного числа и, следовательно, к увеличению габаритов, а снижение – к уменьшению.
1.9 Как определить требуемую мощность двигателя, если известны частота вращения звездочки цепной передачи, ее делительный диаметр и окружное усилие на звездочке?
Требуемая мощность определяется по уравнению P тр = P зв / η0 ,
где Рзв - мощность на звездочке, η0 - общий кпд передачи.
Мощность на звездочке P зв = FV, кВт
где F - окружное усилие, кН; V - окружная скорость, м/с
V = πDзв n / 60000,
где Dзв - делительный диаметр звездочки, мм; n - частота вращения, об/мин.
1.10 Как определить требуемую мощность двигателя, если известны скорость и усилие ленты транспортра?
Требуемая мощность определяется по уравнению P тр = FV/ η0
где F - усилие натяжения ленты, кН; V - скорость движения ленты, м /с; η0 - общий КПД привода.
1.11 Как определить требуемую мощность двигателя, если заданы частота вращения вала исполнительного механизма и крутящий момент?
Требуемая мощность двигателя определяется по уравнению Pтр=Рим / η0
где Рим - мощность исполнительного механизма, η0 - общий КПД привода.
Мощность исполнительного механизма Pим=Тим∙ n им/9550
где Тим – крутящий момент на валу исполнительного механизма, Нм; nим - частота вращения вала, об/мин.
1.12 Как можно определить передаточное отношение привода?
Если известны передаточные отношения отдельных ступеней привода, то общее передаточное отношение U0 = U1∙U2 …Un
Если известны частоты вращения электродвигателя и вала исполнительного механизма, то U0 = nc (1- έ /100) / nим ,
где nc - синхронная частота вращения электродвигателя, έ - коэффициент скольжения.
1.13 Как определить общий кпд привода?
Общий КПД привода определяется по уравнению
η 0 = ηik
где ηi - КПД элемента привода, в котором происходят потери мощности на трение, m - число типов элементов привода, к - число однотипных элементов.
1.14 Назначение редуктора в машине?
Назначение редуктора – понижение частоты вращения и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим.
1.15 В каких элементах привода происходят потери мощности?
Потери мощности происходят в элементах привода, которые имеют детали, перемещающиеся относительно друг друга, причем это перемещение сопровождается механическим трением. К таким элементам относятся все виды механических передач, а также подшипники и муфты.
1.16 Какая передача называется понижающей, а какая повышающей?
Общее передаточное отношение в приводе машины U0 = nв / uим ,
где nв и uим - соответственно частоты вращения ведущего и ведомого (исполнительного механизма) валов.
Если U0 > 1, то передача является понижающей, если U0 < 1, то - повышающей.
1.17 По каким критериям работоспособности рассчитываются детали машин?
Детали машин, образующие привод, рассчитываются прежде всего по критерию прочности. В отдельных случаях детали машин рассчитываются также по критериям жесткости, износостойкости, тепловой и вибрационной устойчивости.
[2, с.10]
1.18 Какие детали относятся к деталям общего машиностроения?
К деталям общего машиностроения относятся детали, конструкция и размеры которых регламентированы ГОСТами и которые используются в различных машинах специального назначения. К таким деталям относятся крепежные винты, зубчатые колеса, валы, подшипники и т.п.
[2, с.7]
1.19 По каким критериям можно оценить качество проектирования редуктора?
Критерий технического уровня редуктора определяется по формуле γ = m / Тт
где m - масса редуктора, кг; Тт - вращающий момент на тихоходном валу, Нм
γ = 0,06 … 0,2
Низший уровень γ соответствует наиболее рациональным конструкциям.
[3, с.275]
1.20 Степень точности изготовления деталей в общем машиностроении?
Точность изготовления общемашиностроительных деталей регламентируется ГОСТом 1643-81, предусматривающим 12 степеней точности в порядке убывания от 1 до 12. в общем машиностроении наибольшее применение находят степени точности от 6 до 9.
Степень точности для механических передач выбирают в зависимости от назначения и условий работы. Так для высокоточных передач рекомендуется 6-ая степень точности, для точных передач – 7-ая, для передач средней точности - 8-ая, для пониженной точности – 9-ая.
[ 2, с.24]