Koliki su gubici u mjenjaču? Moskovski državni tehnički univerzitet nazvan po. N. E. Bauman. Određivanje efikasnosti pužnog zupčanika

Laboratorijski rad

Studija efikasnosti mjenjača

1. Svrha rada

Analitičko određivanje koeficijenta učinka (efikasnosti) zupčastog reduktora.

Eksperimentalno određivanje efikasnosti zupčastog reduktora.

Poređenje i analiza dobijenih rezultata.

2. Teorijske odredbe

Energija koja se isporučuje mehanizmu u obliku radapokretačke sile i momente po ciklusu ustaljenog stanja, troši se na obavljanje korisnog radaone. rad sila i momenata korisnog otpora, kao i za obavljanje poslapovezane s prevladavanjem sila trenja u kinematskim parovima i silama otpora okoline:. Značenja i se zamjenjuju u ovu i sljedeće jednačine u apsolutnoj vrijednosti. Mehanička efikasnost je odnos

Dakle, efikasnost pokazuje koliki je udio mehaničke energije dovedene u mašinu korisno utrošen na obavljanje posla za koji je mašina stvorena, tj. je važna karakteristika mehanizma mašine. Budući da su gubici zbog trenja neizbježni, uvijek su. U jednačini (1) umjesto djela I izvedene po ciklusu, možete zamijeniti prosječne vrijednosti odgovarajućih snaga po ciklusu:

Mjenjač je zupčanik (uključujući puž) mehanizam dizajniran da smanji kutnu brzinu izlazne osovine u odnosu na ulaznu.

Ulazni odnos ugaone brzine do ugaone brzine na izlazu koji se zove prenosni odnos :

Za mjenjač, ​​jednačina (2) ima oblik

Evo T 2 I T 1 – prosječne vrijednosti obrtnog momenta na izlaznom (moment sile otpora) i ulaznom (moment pokretačke sile) osovinama mjenjača.

Eksperimentalno određivanje efikasnosti zasniva se na mjerenju vrijednosti T 2 I T 1 i izračunavanje η pomoću formule (4).

Prilikom proučavanja efikasnosti mjenjača po faktorima, tj. sistemski parametri koji utječu na mjereno vrijednost i može se namjerno mijenjati tokom eksperimenta, su momenti otpora T 2 na izlaznom vratilu i brzini rotacije ulaznog vratila mjenjačan 1 .

Glavni način povećanja efikasnosti menjača je smanjenje gubitaka snage, kao što su: korišćenje savremenijih sistema podmazivanja koji eliminišu gubitke usled mešanja i prskanja ulja; ugradnja hidrodinamičkih ležajeva; dizajn mjenjača sa najoptimalnijim parametrima prijenosa.

Iz izraza se određuje efikasnost cijele instalacije

Gdje – efikasnost reduktora zupčanika;

– efikasnost nosača elektromotora,;

– efikasnost sprege, ;

– efikasnost kočionih nosača,.

Ukupna efikasnost višestepenog reduktora je određena formulom:

Gdje – Efikasnost zupčanika sa prosečnim kvalitetom izrade i periodičnim podmazivanjem,;

– Efikasnost para ležajeva zavisi od njihovog dizajna, kvaliteta montaže, načina opterećenja i uzima se približno(za par kotrljajućih ležajeva) i(za par kliznih ležajeva);

– Učinkovitost uzimajući u obzir gubitke zbog prskanja i miješanja ulja je približno prihvatljiva= 0,96;

k– broj parova ležajeva;

n– broj parova zupčanika.

3. Opis objekta istraživanja, instrumenata i instrumenata

Ovaj laboratorijski rad se izvodi na instalaciji DP-3A, što omogućava eksperimentalno određivanje efikasnosti reduktora. Instalacija DP-3A (slika 1) postavljena je na livenu metalnu osnovu 2 i sastoji se od sklopa elektromotora 3 (izvor mehaničke energije) sa tahometrom 5, uređaja za opterećenje 11 (potrošač energije), mjenjača koji se testira 8 i elastične spojnice 9.

Fig.1. Šematski dijagram instalacije DP-3A

Uređaj za punjenje 11 je magnetna kočnica sa prahom koja simulira radno opterećenje mjenjača. Stator uređaja za opterećenje je elektromagnet, u čijem je magnetnom zazoru postavljen šuplji cilindar s valjkom (rotor uređaja za opterećenje). Unutrašnja šupljina uređaja za punjenje ispunjena je masom koja se sastoji od mješavine karbonilnog praha i mineralnog ulja.

Dva regulatora: potenciometri 15 i 18 omogućuju podešavanje brzine osovine elektromotora i količine kočnog momenta uređaja za opterećenje. Brzina rotacije se kontrolira pomoću tahometra5.

Veličina obrtnog momenta na osovinama elektromotora i kočnice određuje se pomoću uređaja koji uključuju ravnu oprugu6 i indikatore brojčanika7,12. Oslonci 1 i 10 na kotrljajućim ležajevima pružaju mogućnost rotacije statora i rotora (i motora i kočnice) u odnosu na bazu.

Dakle, kada se električna struja dovede (uključite prekidač 14, signalna lampica 16 svijetli) u statorski namotaj elektromotora, rotor prima obrtni moment, a stator prima reaktivni moment jednak momentu i usmjeren u suprotnom smjeru. U ovom slučaju, stator pod dejstvom reaktivnog momenta odstupa (uravnotežen motor) od prvobitnog položaja ovisno o veličini kočionog momenta na pogonskom vratilu mjenjačaT 2 . Ovi kutni pomaci kućišta statora elektromotora mjere se brojem podjela P 1 , na koji indikatorska strelica odstupa7.

Shodno tome, kada se električna struja dovede (uključite prekidač 17) do namotaja elektromagneta, magnetna mješavina se opire rotaciji rotora, tj. stvara kočni moment na izlaznom vratilu mjenjača, snimljen sličnim uređajem (indikator 12), koji pokazuje količinu deformacije (broj odjeljenja P 2) .

Opruge mjernih instrumenata su prethodno tarirane. Njihove deformacije su proporcionalne veličini momenta na osovini elektromotora T 1 i izlazno vratilo mjenjačaT 2 , tj. veličine momenta pokretačkih sila i momenta sila otpora (kočenja).

Mjenjač8 se sastoji od šest identičnih pari zupčanika postavljenih na kuglične ležajeve u kućištu.

Kinematički dijagram instalacije DP 3A prikazan je na slici 2. A Glavni parametri instalacije dati su u tabeli 1.

Tabela 1. Tehničke karakteristike instalacije

Naziv parametra	Slovna oznaka količine	Značenje
Broj pari cilindričnih zupčanika u mjenjaču	n
Omjer prijenosa	u
prenosni modul, mm	m
Nazivni obrtni moment na osovini motora, Nmm	T 1
Kočioni moment na osovini kočnice, Nmm	T 2	do 3000
Broj obrtaja osovine elektromotora, rpm	n 1	1000

Rice. 2. Kinematički dijagram instalacije DP-3A

1 - elektromotor; 2 – spojnica; 3 – menjač; 4 – kočnica.

4. Metodologija istraživanja i obrada rezultata

4.1 Eksperimentalna vrijednost efikasnosti mjenjača određena je formulom:

Gdje T 2 – moment sile otpora (moment na osovini kočnice), Nmm;

T 1 – moment pogonskih sila (moment na osovini elektromotora), Nmm;

u– prijenosni odnos reduktora;

– efikasnost elastične spojnice;= 0,99;

– efikasnost ležajeva na kojima su ugrađeni elektromotor i kočnica;= 0,99.

4.2. Eksperimentalni testovi uključuju mjerenje momenta na osovini motora pri datoj brzini rotacije. U ovom slučaju, određeni kočni momenti se uzastopno stvaraju na izlaznom vratilu mjenjača prema odgovarajućim očitanjima indikatora12.

Prilikom uključivanja elektromotora sa prekidačem 14 (slika 1), stator motora poduprite rukom kako biste spriječili udar u oprugu.

Uključite kočnicu prekidačem 17, nakon čega se indikatorske strelice postavljaju na nulu.

Koristeći potenciometar 15, postavite potreban broj okretaja osovine motora na tahometar, na primjer, 200 (Tablica 2).

Potenciometar 18 stvara moment kočenja na izlaznom vratilu mjenjača T 2 odgovara očitanjima indikatora 12.

Zabilježite očitanja indikatora7 kako biste odredili moment na osovini motora T 1 .

Nakon svake serije mjerenja na jednoj brzini, potenciometri 15 i 18 se pomiču u krajnji položaj u smjeru suprotnom od kazaljke na satu.

Frekvencija rotacijen 1 osovina elektromotor, rpm	Očitavanje indikatora 12, P 2
200, 350, 550, 700	120, 135, 150, 165, 180, 195
850, 1000	100, 105, 120, 135, 150, 160

4.3. Promjenom opterećenja na kočnici sa potenciometrom 18 i na motoru sa potenciometrom 15 (vidi sliku 1), uz konstantnu brzinu vrtnje motora, zabilježiti pet očitavanja indikatora 7 i 12 ( P 1 i P 2) u tabeli 3.

Tabela 3. Rezultati ispitivanja

Broj obrtaja osovine elektromotora,n 1 , rpm

Očitavanje indikatora 7 P 1

Obrtni moment na osovini motora, Nmm

Očitavanje indikatora 12 P 2

Moment na osovini kočnice, Nmm

Eksperimentalna efikasnost,

1. Svrha rada

Proučavanje efikasnosti mjenjača pod različitim uvjetima opterećenja.

2. Opis instalacije

Za proučavanje rada mjenjača koristi se uređaj DP3M. Sastoji se od sledećih glavnih komponenti (slika 1): mjenjač koji se ispituje 5, elektromotor 3 sa elektronskim tahometrom 1, uređaj za opterećenje 6, uređaj za mjerenje momenta 8, 9. Sve komponente su montirane na jednom postolju 7.

Kućište elektromotora je zglobno spojeno u dva oslonca 2 tako da se os rotacije vratila elektromotora poklapa sa osom rotacije kućišta. Kućište motora je osigurano od kružne rotacije ravnom oprugom 4.

Mjenjač se sastoji od šest identičnih cilindričnih zupčanika sa omjerom prijenosa od 1,71 (slika 2). Blok zupčanika 19 je postavljen na fiksnu os 20 na nosač kugličnog ležaja. Dizajn blokova 16, 17, 18 je sličan bloku 19. Obrtni moment se prenosi sa točka 22 na osovinu 21 preko ključa.

Uređaj za opterećenje je magnetna praškasta kočnica, čiji se princip rada temelji na svojstvu magnetiziranog medija da se odupre kretanju feromagnetnih tijela u njemu. Tečna mješavina mineralnog ulja i čeličnog praha koristi se kao magnetizirajući medij.

Uređaji za mjerenje momenta i momenta kočenja sastoje se od ravnih opruga koje stvaraju reaktivne momente za elektromotor, odnosno uređaj za opterećenje. Na ravne opruge zalijepljeni su mjerači naprezanja spojeni na pojačalo.

Na prednjem dijelu baze uređaja nalazi se kontrolna tabla: tipka za uključivanje uređaja “Mreža” 11; tipka za napajanje za krug pobude uređaja za opterećenje “Load” 13; Prekidač elektromotora „Motor” 10; Dugme za kontrolu brzine elektromotora „Kontrola brzine“ 12; dugme za regulaciju struje pobude uređaja za opterećenje 14; tri ampermetra 8, 9, 15 za mjerenje frekvencije n, momenta M 1, momenta M 2, respektivno.

Rice. 1. Instalacioni dijagram

Rice. 2. Mjenjač na testiranju

Tehničke karakteristike DP3M uređaja:

3. Zavisnosti proračuna

Određivanje efikasnosti mjenjača zasniva se na istovremenom mjerenju momenta na ulaznoj i izlaznoj osovini mjenjača pri stacionarnoj brzini. U ovom slučaju, efikasnost mjenjača se izračunava pomoću formule:

= , (1)

gdje je M 2 moment koji stvara uređaj za opterećenje, N×m; M 1 – obrtni moment koji razvija elektromotor, N×m; u – prijenosni odnos mjenjača.

4. Radni nalog

U prvoj fazi, pri datoj konstantnoj brzini rotacije elektromotora, proučava se efikasnost mjenjača ovisno o momentu koji stvara uređaj za opterećenje.

Prvo se uključuje električni pogon i dugme za kontrolu brzine se koristi za podešavanje željene brzine rotacije. Dugme za podešavanje struje pobude uređaja za opterećenje postavljeno je na nulti položaj. Strujni krug pobude je uključen. Glatkim okretanjem dugmeta za podešavanje pobude postavlja se prva od navedenih vrijednosti momenta opterećenja na osovini mjenjača. Dugme za kontrolu brzine održava navedenu brzinu rotacije. Mikroampermetri 8, 9 (slika 1) bilježe momente na vratilu motora i uređaju za opterećenje. Daljnjim podešavanjem struje pobude, moment opterećenja se povećava na sljedeću specificiranu vrijednost. Održavajući konstantnu brzinu rotacije, odredite sljedeće vrijednosti M 1 i M 2.

Rezultati eksperimenta su uneti u tabelu 1, a ucrtan je grafik zavisnosti = f(M 2) pri n = const (slika 4).

U drugoj fazi, za dani konstantni moment opterećenja M 2, proučava se efikasnost mjenjača u zavisnosti od brzine rotacije elektromotora.

Uključuje se strujni krug pobude, a dugme za podešavanje struje pobude se koristi za podešavanje specificirane vrijednosti momenta na izlaznom vratilu mjenjača. Dugme za kontrolu brzine postavlja raspon brzina rotacije (od minimalne do maksimalne). Za svaki režim brzine održava se konstantan moment opterećenja M 2, a obrtni moment na vratilu motora M 1 se bilježi pomoću mikroampermetra 8 (slika 1).

Rezultati eksperimenta su uneti u tabelu 2, a ucrtan je grafik zavisnosti = f(n) pri M 2 = const (slika 4).

5. Zaključak

Objašnjeno je od čega se sastoje gubici snage u reduktoru i kako se određuje efikasnost višestepenog mjenjača.

Navedeni su uslovi koji omogućavaju povećanje efikasnosti menjača. Dato je teorijsko opravdanje za dobijene grafove = f(M 2); = f(n).

6. Priprema izvještaja

– Pripremite naslovnu stranicu (vidi primjer na strani 4).

– Nacrtajte kinematičku shemu mjenjača.

Pripremite i popunite tabelu. 1.

Tabela 1

od trenutka kreiranja od strane uređaja za učitavanje

– Napravite graf zavisnosti

Rice. 4. Grafikon zavisnosti = f(M 2) pri n = konst

Pripremite i popunite tabelu. 2.

tabela 2

Rezultati studije efikasnosti menjača u zavisnosti od

od brzine elektromotora

– Izraditi graf zavisnosti.

n, min -1

Rice. 5. Grafikon zavisnosti = f(n) pri M 2 = konst

Dajte zaključak (vidi stav 5).

Kontrolna pitanja

1. Opišite dizajn DPZM uređaja, od kojih se glavnih komponenti sastoji?

2. Koji gubici snage nastaju u zupčaniku i kolika je njegova efikasnost?

3. Kako se mijenjaju karakteristike zupčanika kao što su snaga, obrtni moment i brzina rotacije sa pogonskog na pogonsko vratilo?

4. Kako se određuje prenosni odnos i efikasnost višestepenog menjača?

5. Navedite uslove koji omogućavaju povećanje efikasnosti mjenjača.

6. Redoslijed rada pri proučavanju efikasnosti mjenjača u zavisnosti od momenta koji isporučuje uređaj za opterećenje.

7. Redoslijed rada pri proučavanju efikasnosti mjenjača u zavisnosti od broja okretaja motora.

8. Dajte teorijsko objašnjenje rezultirajućih grafova = f(M 2); = f(n).

Bibliografija

1. Reshetov, D. N. Mašinski delovi: - udžbenik za studente mašinstva i mašinskih specijalnosti univerziteta / D. N. Reshetov. – M.: Mašinostroenie, 1989. – 496 str.

2. Ivanov, M. N. Mašinski dijelovi: - udžbenik za studente visokih tehničkih obrazovnih ustanova / M. N. Ivanov. – 5. izd., prerađeno. – M.: Viša škola, 1991. – 383 str.

LABORATORIJSKI RAD br.8

Ovaj članak sadrži detaljne informacije o odabiru i proračunu motora s reduktorom. Nadamo se da će vam pružene informacije biti korisne.

Prilikom odabira određenog modela motora s reduktorom uzimaju se u obzir sljedeće tehničke karakteristike:

• tip mjenjača;
• snaga;
• izlazna brzina;
• omjer prijenosa;
• projektovanje ulaznih i izlaznih vratila;
• vrsta instalacije;
• dodatne funkcije.

Tip mjenjača

Prisustvo kinematičkog dijagrama pogona će pojednostaviti izbor tipa mjenjača. Strukturno, mjenjači su podijeljeni u sljedeće vrste:

Jednostepeni crv sa ukrštenim rasporedom ulaznog/izlaznog vratila (ugao od 90 stepeni).

Crv dvostepeni sa okomitim ili paralelnim rasporedom osovina ulaznog/izlaznog vratila. Shodno tome, osi se mogu nalaziti u različitim horizontalnim i vertikalnim ravninama.

Cilindrična horizontala sa paralelnim rasporedom ulaznih/izlaznih vratila. Osi su u istoj horizontalnoj ravni.

Cilindrični koaksijalni pod bilo kojim uglom. Osovine osovine nalaze se u istoj ravni.

IN konusno-cilindrični U mjenjaču se ose ulaznih/izlaznih vratila sijeku pod uglom od 90 stepeni.

BITAN!
Prostorna lokacija izlaznog okna je kritična za brojne industrijske primjene.

• Dizajn pužnih mjenjača omogućuje njihovu upotrebu u bilo kojem položaju izlaznog vratila.
• Upotreba cilindričnih i konusnih modela često je moguća u horizontalnoj ravni. Sa istim težinskim i dimenzionalnim karakteristikama kao i pužni mjenjači, rad cilindričnih jedinica je ekonomski isplativiji zbog povećanja prenesenog opterećenja za 1,5-2 puta i visoke efikasnosti.

Tabela 1. Klasifikacija mjenjača prema broju stupnjeva i vrsti prijenosa

Tip mjenjača	Broj koraka	Vrsta prijenosa	Lokacija osi
Cilindrične	1	Jedan ili više cilindričnih	Paralelno
	2		Paralelno/koaksijalno
	3
	4		Paralelno
Konusno	1	Konusno	Ukrštanje
Konusno-cilindrični	2	Konusno Cilindrični (jedan ili više)	Ukrštanje/ukrštanje
	3
	4
Crv	1	crv (jedan ili dva)	Ukrštanje
	1		Paralelno
Cilindrično-puž ili puž-cilindrični	2	Cilindrični (jedan ili dva) crv (jedan)	Ukrštanje
	3
Planetarni	1	Dva centralna zupčanika i sateliti (za svaki stepen)	Koaksijalni
	2
	3
Cilindrično-planetarni	2	Cilindrični (jedan ili više)	Paralelno/koaksijalno
	3
	4
Konus-planetarni	2	Konusni (jednostruki) planetarni (jedan ili više)	Ukrštanje
	3
	4
Crv-planetarni	2	crv (jedan) Planetarni (jedan ili više)	Ukrštanje
	3
	4
Wave	1	val (jedan)	Koaksijalni

Prijenosni omjer [I]

Omjer prijenosa se izračunava pomoću formule:

I = N1/N2

Gdje
N1 – brzina rotacije vratila (o/min) na ulazu;
N2 – brzina rotacije vratila (o/min) na izlazu.

Vrijednost dobivena u proračunima zaokružuje se na vrijednost koja je navedena u tehničkim karakteristikama određenog tipa mjenjača.

Tabela 2. Raspon prijenosnih odnosa za različite tipove mjenjača

BITAN!
Brzina rotacije osovine elektromotora i, shodno tome, ulaznog vratila mjenjača ne može prelaziti 1500 o/min. Pravilo se odnosi na sve vrste mjenjača, osim cilindričnih koaksijalnih mjenjača sa brzinom rotacije do 3000 o/min. Proizvođači navode ovaj tehnički parametar u zbirnim karakteristikama elektromotora.

Obrtni moment mjenjača

Izlazni obrtni moment– moment na izlaznom vratilu. U obzir se uzimaju nazivna snaga, faktor sigurnosti [S], procijenjeni vijek trajanja (10 hiljada sati) i efikasnost mjenjača.

Nazivni obrtni moment– maksimalni obrtni moment koji osigurava siguran prijenos. Njegova vrijednost se izračunava uzimajući u obzir faktor sigurnosti - 1 i vijek trajanja - 10 hiljada sati.

Maksimalni obrtni moment– maksimalni obrtni moment koji menjač može da izdrži pod stalnim ili promenljivim opterećenjima, rad sa čestim startovanjem/zaustavljanjem. Ova vrijednost se može tumačiti kao trenutno vršno opterećenje u načinu rada opreme.

Potreban obrtni moment– obrtni moment, zadovoljavajući kriterijume kupca. Njegova vrijednost je manja ili jednaka nazivnom momentu.

Dizajnirani obrtni moment– vrijednost potrebna za odabir mjenjača. Procijenjena vrijednost se izračunava pomoću sljedeće formule:

Mc2 = Mr2 x Sf ≤ Mn2

Gdje
Mr2 – potrebni obrtni moment;
Sf – faktor usluge (operativni koeficijent);
Mn2 – nazivni moment.

Operativni koeficijent (faktor usluge)

Faktor usluge (Sf) se izračunava eksperimentalno. U obzir se uzimaju vrsta opterećenja, dnevno trajanje rada i broj pokretanja/zaustavljanja po satu rada motora reduktora. Radni koeficijent se može odrediti pomoću podataka u tabeli 3.

Tabela 3. Parametri za izračunavanje faktora usluge

Vrsta opterećenja	Broj pokretanja/zaustavljanja, sat	Prosječno trajanje rada, dana
		<2	2-8	9-16h	17-24
Meki start, statički rad, ubrzanje srednje mase	<10	0,75	1	1,25	1,5
	10-50	1	1,25	1,5	1,75
	80-100	1,25	1,5	1,75	2
	100-200	1,5	1,75	2	2,2
Umjereno startno opterećenje, varijabilni način rada, ubrzanje srednje mase	<10	1	1,25	1,5	1,75
	10-50	1,25	1,5	1,75	2
	80-100	1,5	1,75	2	2,2
	100-200	1,75	2	2,2	2,5
Rad pod velikim opterećenjima, naizmjenični način rada, veliko ubrzanje mase	<10	1,25	1,5	1,75	2
	10-50	1,5	1,75	2	2,2
	80-100	1,75	2	2,2	2,5
	100-200	2	2,2	2,5	3

Snaga pogona

Ispravno izračunata pogonska snaga pomaže u prevladavanju mehaničkog otpora trenja koji se javlja tijekom linearnih i rotacijskih kretanja.

Elementarna formula za izračunavanje snage [P] je proračun omjera sile i brzine.

Tijekom rotacijskih pokreta, snaga se izračunava kao omjer momenta i okretaja u minuti:

P = (MxN)/9550

Gdje
M – obrtni moment;
N – broj obrtaja/min.

Izlazna snaga se izračunava pomoću formule:

P2 = P x Sf

Gdje
P – snaga;
Sf – faktor usluge (operativni faktor).

BITAN!
Vrijednost ulazne snage uvijek mora biti veća od vrijednosti izlazne snage, što je opravdano gubicima mreže:

P1 > P2

Proračuni se ne mogu izvršiti koristeći približnu ulaznu snagu, jer se efikasnost može značajno razlikovati.

Faktor efikasnosti (efikasnost)

Razmotrimo proračun efikasnosti na primjeru pužnog mjenjača. Bit će jednak omjeru mehaničke izlazne snage i ulazne snage:

ñ [%] = (P2/P1) x 100

Gdje
P2 – izlazna snaga;
P1 – ulazna snaga.

BITAN!
Kod P2 pužnih mjenjača< P1 всегда, так как в результате трения между червячным колесом и червяком, в уплотнениях и подшипниках часть передаваемой мощности расходуется.

Što je veći omjer prijenosa, to je niža efikasnost.

Na efikasnost utiče trajanje rada i kvalitet maziva koji se koriste za preventivno održavanje motora reduktora.

Tabela 4. Učinkovitost jednostepenog pužnog mjenjača

Omjer prijenosa	Efikasnost pri a 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

Tabela 5. Efikasnost talasnog zupčanika

Tabela 6. Učinkovitost reduktora zupčanika

Verzije motora reduktora otporne na eksploziju

Motori s reduktorima ove grupe klasificiraju se prema vrsti konstrukcije otporne na eksploziju:

• “E” – jedinice sa povećanim stepenom zaštite. Može se koristiti u bilo kojem načinu rada, uključujući hitne situacije. Pojačana zaštita sprječava mogućnost paljenja industrijskih mješavina i plinova.
• “D” – kućište otporno na eksploziju. Kućište jedinica je zaštićeno od deformacija u slučaju eksplozije samog motora reduktora. To se postiže zahvaljujući njegovim dizajnerskim karakteristikama i povećanom nepropusnošću. Oprema sa klasom zaštite od eksplozije “D” može se koristiti na ekstremno visokim temperaturama i sa bilo kojom grupom eksplozivnih smjesa.
• “I” – svojstveno sigurno kolo. Ova vrsta zaštite od eksplozije osigurava održavanje struje otporne na eksploziju u električnoj mreži, uzimajući u obzir specifične uslove industrijske primjene.

Indikatori pouzdanosti

Pokazatelji pouzdanosti motora reduktora dati su u tabeli 7. Sve vrijednosti su date za dugotrajan rad pri konstantnom nazivnom opterećenju. Motor s reduktorom mora osigurati 90% resursa navedenih u tabeli čak iu režimu kratkotrajnog preopterećenja. Pojavljuju se kada se oprema pokrene i nazivni moment je prekoračen najmanje dva puta.

Tabela 7. Radni vijek vratila, ležajeva i mjenjača

Za pitanja u vezi s proračunom i kupovinom motora zupčanika raznih tipova, obratite se našim stručnjacima. Možete se upoznati s katalogom pužnih, cilindričnih, planetarnih i valovitih motora koje nudi kompanija Tekhprivod.

Romanov Sergej Anatolijevič,
šef mašinske službe
Preduzeće Tehprivod.

Ostali korisni materijali:

Pužni mjenjač je jedna od klasa mehaničkih mjenjača. Mjenjači se klasificiraju prema vrsti mehaničkog prijenosa. Vijak koji čini osnovu pužnog zupčanika po izgledu je sličan pužu, otuda i naziv.

Motor sa reduktorom je jedinica koja se sastoji od mjenjača i elektromotora, koji su sadržani u jednoj jedinici. Motor sa pužnim reduktoromkreiran za rad kao elektromehanički motor u raznim mašinama opšte namene. Važno je napomenuti da ova vrsta opreme savršeno radi i pod stalnim i promjenjivim opterećenjima.

Kod pužnog mjenjača, povećanje obrtnog momenta i smanjenje ugaone brzine izlaznog vratila nastaje pretvaranjem energije sadržane u visokoj ugaonoj brzini i niskom obrtnom momentu na ulaznom vratilu.

Greške u proračunu i odabiru mjenjača mogu dovesti do njegovog prijevremenog kvara i, kao rezultat, u najboljem slučaju do finansijskih gubitaka.

Stoga se posao proračuna i odabira mjenjača mora povjeriti iskusnim dizajnerima koji će uzeti u obzir sve faktore od položaja mjenjača u prostoru i radnih uvjeta do njegove temperature grijanja tokom rada. Potvrdivši to odgovarajućim proračunima, stručnjak će osigurati odabir optimalnog mjenjača za vašu specifičnu vožnju.

Praksa pokazuje da pravilno odabran mjenjač pruža vijek trajanja od najmanje 7 godina - za pužne mjenjače i 10-15 godina za cilindrične mjenjače.

Odabir bilo kojeg mjenjača vrši se u tri faze:

1. Odabir tipa mjenjača

2. Odabir veličine (standardne veličine) mjenjača i njegovih karakteristika.

3. Verifikacioni proračuni

1. Odabir tipa mjenjača

1.1 Početni podaci:

Kinematički dijagram pogona koji pokazuje sve mehanizme spojene na mjenjač, ​​njihov prostorni raspored jedan u odnosu na drugi, označavajući mjesta ugradnje i metode ugradnje mjenjača.

1.2 Određivanje položaja osovina mjenjača u prostoru.

spiralni mjenjači:

Osovine ulazne i izlazne osovine mjenjača paralelne su jedna s drugom i leže u samo jednoj horizontalnoj ravnini - horizontalnom mjenjaču.

Osovine ulazne i izlazne osovine mjenjača paralelne su jedna s drugom i leže u samo jednoj vertikalnoj ravni - vertikalnom mjenjaču.

Osa ulaznog i izlaznog vratila mjenjača može biti u bilo kojem prostornom položaju, dok ove ose leže na istoj pravoj liniji (poklapaju se) - koaksijalni cilindrični ili planetarni mjenjač.

Konusno spiralni mjenjači:

Osovine ulazne i izlazne osovine mjenjača su okomite jedna na drugu i leže u samo jednoj horizontalnoj ravnini.

Pužni mjenjači:

Osa ulazne i izlazne osovine mjenjača mogu biti u bilo kojem prostornom položaju, dok se međusobno križaju pod kutom od 90 stupnjeva i ne leže u istoj ravni - jednostepeni pužni mjenjač.

Osa ulazne i izlazne osovine mjenjača mogu biti u bilo kojem prostornom položaju, pri čemu su međusobno paralelne i ne leže u istoj ravni, ili se međusobno ukrštaju pod uglom od 90 stepeni i ne leže u istoj ravni - dvostepeni menjač.

1.3 Određivanje načina pričvršćivanja, položaja ugradnje i mogućnosti montaže mjenjača.

Način pričvršćivanja mjenjača i položaj ugradnje (montaža na temelj ili na pogonsko vratilo pogonskog mehanizma) određuju se prema tehničkim karakteristikama datim u katalogu za svaki mjenjač pojedinačno.

Opcija montaže se određuje prema dijagramima datim u katalogu. Šeme "Opcije montaže" su date u odjeljku "Označavanje mjenjača".

1.4 Pored toga, prilikom odabira tipa mjenjača, mogu se uzeti u obzir sljedeći faktori

1) Nivo buke

• najniži - za pužne mjenjače
• najviši - za spiralne i konusne mjenjače

2) Efikasnost

• najviši je za planetarne i jednostepene cilindrične mjenjače
• najniži je kod pužnih zupčanika, posebno dvostepenih

Poželjno je da se pužni mjenjači koriste u ponovljenim i kratkotrajnim režimima rada

3) Potrošnja materijala za iste vrijednosti momenta na vratilu male brzine

• najniži je za planetarne jednostepene

4) Dimenzije sa istim omjerima prijenosa i obrtnim momentima:

• najveći aksijalni su za koaksijalne i planetarne
• najveći u smjeru okomitom na osi - za cilindrične
• najmanji radijalni - do planetarnog.

5) Relativni trošak rub/(Nm) za iste središnje udaljenosti:

• najviši je za konusne
• najniži je za planetarne

2. Odabir veličine (standardne veličine) mjenjača i njegovih karakteristika

2.1. Početni podaci

Kinematički dijagram pogona koji sadrži sljedeće podatke:

• vrsta pogonske mašine (motor);
• potreban obrtni moment na izlaznom vratilu T potreban, Nm, ili potrebna snaga pogonskog sistema P, kW;
• brzina rotacije ulaznog vratila mjenjača nin, o/min;
• brzina rotacije izlaznog vratila mjenjača n out, o/min;
• priroda opterećenja (ujednačeno ili neravnomjerno, reverzibilno ili nepovratno, prisutnost i veličina preopterećenja, prisutnost udaraca, udaraca, vibracija);
• potrebno trajanje rada mjenjača u satima;
• prosječan dnevni rad u satima;
• broj pokretanja po satu;
• trajanje uključivanja sa opterećenjem, radni ciklus %;
• uslovi okoline (temperatura, uslovi odvođenja toplote);
• Trajanje uključivanja pod opterećenjem;
• radijalno konzolno opterećenje primijenjeno na sredini sletnog dijela krajeva izlaznog vratila F van i ulaznog vratila F unutra;

2.2. Prilikom odabira veličine mjenjača izračunavaju se sljedeći parametri:

1) Omjer prijenosa

U= n ulaz / n izlaz (1)

Najekonomičniji je rad mjenjača pri ulaznoj brzini manjoj od 1500 o/min, a za duži nesmetani rad mjenjača preporučljivo je koristiti brzinu ulaznog vratila manju od 900 o/min.

Omjer prijenosa se zaokružuje u traženom smjeru na najbliži broj prema tabeli 1.

Koristeći tabelu, biraju se tipovi mjenjača koji zadovoljavaju dati omjer prijenosa.

2) Procijenjeni obrtni moment na izlaznom vratilu mjenjača

T calc =T potrebno x K rez, (2)

T potreban - potreban obrtni moment na izlaznom vratilu, Nm (početni podaci, ili formula 3)

K mod - koeficijent načina rada

Sa poznatom snagom pogonskog sistema:

T potreban = (P potrebno x U x 9550 x efikasnost)/ n ulaz, (3)

P potreban - snaga pogonskog sistema, kW

nin - brzina rotacije ulaznog vratila mjenjača (pod uslovom da vratilo pogonskog sistema direktno prenosi rotaciju na ulazno vratilo mjenjača bez dodatnog zupčanika), o/min

U - omjer prijenosa, formula 1

Efikasnost - efikasnost menjača

Koeficijent načina rada definiran je kao proizvod koeficijenata:

Za reduktore zupčanika:

K dir = K 1 x K 2 x K 3 x K PV x K rev (4)

Za pužne mjenjače:

K dir = K 1 x K 2 x K 3 x K PV x K rev x K h (5)

K 1 - koeficijent tipa i karakteristike pogonskog sistema, tabela 2

K 2 - tabela koeficijenta trajanja rada 3

K 3 - koeficijent broja startova tabela 4

K PV - tabela koeficijenta trajanja uključivanja 5

K rever - koeficijent reverzibilnosti, sa nereverzibilnim radom K rev = 1,0 sa reverznim radom K rev = 0,75

Kh je koeficijent koji uzima u obzir lokaciju para crva u prostoru. Kada se puž nalazi ispod točka, K h = 1,0, kada se nalazi iznad točka, K h = 1,2. Kada se puž nalazi sa strane točka, K h = 1,1.

3) Procijenjeno radijalno opterećenje konzole na izlaznom vratilu mjenjača

F out.calc = F out x K mod, (6)

Fout - radijalno konzolno opterećenje primijenjeno na sredini sletnog dijela krajeva izlaznog vratila (početni podaci), N

K mod - koeficijent načina rada (formula 4.5)

3. Parametri izabranog menjača moraju zadovoljiti sledeće uslove:

1) T nom > T calc, (7)

Tnom - nazivni moment na izlaznom vratilu mjenjača, dat u ovom katalogu u tehničkim specifikacijama za svaki mjenjač, ​​Nm

T calc - izračunati moment na izlaznom vratilu mjenjača (formula 2), Nm

2) Fnom > Fout.calc (8)

F nominalno opterećenje konzole na sredini odletnog dijela krajeva izlaznog vratila mjenjača, dato u tehničkim specifikacijama za svaki mjenjač, ​​N.

F out.calc - izračunato radijalno konzolno opterećenje na izlaznom vratilu mjenjača (formula 6), N.

3) P ulazni proračun< Р терм х К т, (9)

Proračun P ulaza - procijenjena snaga elektromotora (formula 10), kW

R termin - toplinska snaga, čija je vrijednost data u tehničkim karakteristikama mjenjača, kW

Kt - temperaturni koeficijent, čije su vrijednosti date u tabeli 6

Projektna snaga elektromotora određena je:

P ulazni proračun = (T izlaz x n izlaz)/(9550 x efikasnost), (10)

Tout - izračunati obrtni moment na izlaznom vratilu mjenjača (formula 2), Nm

n out - brzina izlaznog vratila mjenjača, o/min

Efikasnost - faktor efikasnosti mjenjača,

A) Za spiralne mjenjače:

• jednostepeni - 0,99
• dvostepeni - 0,98
• trostepeni - 0,97
• četiri brzine - 0,95

B) Za konusne mjenjače:

• jednostepeni - 0,98
• dvostepeni - 0,97

C) Za konusne mjenjače - kao proizvod vrijednosti kosih i cilindričnih dijelova mjenjača.

D) Za pužne menjače, efikasnost je data u tehničkim specifikacijama za svaki menjač za svaki prenosni odnos.

Menadžeri naše kompanije pomoći će vam da kupite pužni mjenjač, ​​saznate cijenu mjenjača, odaberete prave komponente i pomoći će vam u pitanjima koja se pojave tokom rada.

Tabela 1

tabela 2

Vodeći auto	Generatori, elevatori, centrifugalni kompresori, ravnomjerno opterećeni transporteri, mikseri tečnih materija, centrifugalne pumpe, zupčaste pumpe, vijčane pumpe, granasti mehanizmi, duvaljke, ventilatori, filter uređaji.	Postrojenja za prečišćavanje vode, neravnomjerno opterećeni transporteri, vitla, kablovski bubnjevi, pokretni, rotirajući, podizni mehanizmi dizalica, betonske miješalice, peći, prijenosna vratila, rezači, drobilice, mlinovi, oprema za naftnu industriju.	Prese za probijanje, vibracioni uređaji, pilane, sita, jednocilindrični kompresori.	Oprema za proizvodnju proizvoda od gume i plastike, mašine za mešanje i oprema za profilisano valjanje.
elektromotor, parna turbina
4,6 cilindarski motori sa unutrašnjim sagorevanjem, hidraulični i pneumatski motori
1, 2, 3 cilindrični motori sa unutrašnjim sagorevanjem

Tabela 3

Tabela 4

Tabela 5

Tabela 6

hlađenje	Temperatura okoline, C o	Trajanje uključivanja, radni ciklus %.
Menjač bez autsajder hlađenje.
Reduktor sa spiralom za vodeno hlađenje.