Kokie nuostoliai pavarų dėžėje? Maskvos valstybinis technikos universitetas pavadintas. N. E. Baumanas. Sliekinės pavaros efektyvumo nustatymas

Laboratoriniai darbai

Pavarų dėžės efektyvumo tyrimas

1. Darbo tikslas

Pavarų reduktoriaus naudingumo koeficiento (našumo) analitinis nustatymas.

Eksperimentinis reduktoriaus efektyvumo nustatymas.

Gautų rezultatų palyginimas ir analizė.

2. Teorinės nuostatos

Energija tiekiama į mechanizmą darbo formavaromųjų jėgų ir momentų per pastovios būsenos ciklą, išleidžiama naudingam darbui atliktitie. jėgų darbą ir naudingo pasipriešinimo momentus, taip pat atlikti darbussusiję su trinties jėgų įveikimu kinematinėse porose ir atsparumo aplinkai jėgomis:. Reikšmės ir yra pakeičiamos į šią ir paskesnes lygtis absoliučia verte. Mechaninis efektyvumas yra santykis

Taigi efektyvumas parodo, kokia dalis į mašiną tiekiamos mechaninės energijos yra naudingai išleidžiama atliekant darbus, kuriems mašina buvo sukurta, t.y. yra svarbi mašinos mechanizmo savybė. Kadangi trinties nuostoliai yra neišvengiami, taip yra visada. (1) lygtyje vietoj darbų Ir Atlikdami per ciklą, galite pakeisti atitinkamų galių vidutines vertes per ciklą:

Pavarų dėžė yra pavarų (įskaitant sliekinį) mechanizmas, skirtas sumažinti išėjimo veleno kampinį greitį įėjimo atžvilgiu.

Įvesties kampinio greičio santykis į kampinį greitį prie išėjimo vadinamas pavaros santykiu :

Pavarų dėžės (2) lygtis įgauna tokią formą

Čia T 2 Ir T 1 – vidutinės pavarų dėžės išėjimo (atsparumo jėgų momento) ir įėjimo (varomųjų jėgų momento) velenų sukimo momento vertės.

Eksperimentinis efektyvumo nustatymas yra pagrįstas verčių matavimu T 2 Ir T 1 ir apskaičiuojant η pagal (4) formulę.

Tiriant pavarų dėžės efektyvumą faktoriais, t.y. sistemos parametrai, turintys įtakos išmatuojamam vertė ir gali būti tikslingai keičiama eksperimento metu, yra pasipriešinimo momentas T 2 ant išėjimo veleno ir pavarų dėžės įvesties veleno sukimosi greičion 1 .

Pagrindinis greičių dėžių efektyvumo didinimo būdas – galios nuostolių mažinimas, pvz.: modernesnių tepimo sistemų, kurios eliminuoja nuostolius dėl alyvos maišymosi ir purslų, naudojimas; hidrodinaminių guolių montavimas; optimaliausių transmisijos parametrų pavarų dėžių konstrukcija.

Viso įrengimo efektyvumas nustatomas pagal išraišką

Kur – pavarų reduktoriaus efektyvumas;

– elektros variklių atramų efektyvumas,;

– sukabinimo efektyvumas, ;

– stabdžių atramų efektyvumas,.

Bendras kelių pakopų reduktoriaus efektyvumas nustatomas pagal formulę:

Kur – Pavarų efektyvumas esant vidutinei gamybos kokybei ir periodiniam tepimui,;

– Guolių poros efektyvumas priklauso nuo jų konstrukcijos, surinkimo kokybės, apkrovos būdo ir imamas apytiksliai(porai riedėjimo guolių) ir(porai slydimo guolių);

– Apytiksliai priimtinas efektyvumas, atsižvelgiant į nuostolius dėl alyvos taškymosi ir maišymosi= 0,96;

k– guolių porų skaičius;

n– pavarų porų skaičius.

3. Tyrimo objekto, instrumentų ir instrumentų aprašymas

Šis laboratorinis darbas atliekamas su DP-3A įrenginiu, kuris leidžia eksperimentiškai nustatyti reduktoriaus efektyvumą. DP-3A įrenginys (1 pav.) sumontuotas ant metalinio pagrindo 2 ir susideda iš elektros variklio mazgo 3 (mechaninės energijos šaltinis) su tachometru 5, apkrovos įtaiso 11 (energijos vartotojas), bandomosios pavarų dėžės. 8 ir elastinės movos 9.

1 pav. DP-3A įrengimo schema

Pakrovimo įtaisas 11 yra magnetinis miltelinis stabdys, imituojantis pavarų dėžės darbinę apkrovą. Krovinio įtaiso statorius yra elektromagnetas, kurio magnetiniame tarpelyje įtaisytas tuščiaviduris cilindras su voleliu (apkrovos įrenginio rotorius). Vidinė pakrovimo įrenginio ertmė užpildyta mase, susidedančia iš karbonilo miltelių ir mineralinės alyvos mišinio.

Du reguliatoriai: potenciometrai 15 ir 18 leidžia atitinkamai reguliuoti elektros variklio veleno greitį ir apkrovos įrenginio stabdymo momento dydį. Sukimosi greitis valdomas tachometru5.

Elektros variklio ir stabdžio velenų sukimo momentų dydis nustatomas naudojant prietaisus, kuriuose yra plokščia spyruoklė6 ir ciferblato indikatoriai7,12. Atramos 1 ir 10 ant riedėjimo guolių suteikia galimybę pasukti statorių ir rotorių (tiek variklį, tiek stabdį) pagrindo atžvilgiu.

Taigi, kai į elektros variklio statoriaus apviją tiekiama elektros srovė (įjungus perjungimo jungiklį 14 užsidega signalinė lemputė 16), rotorius gauna sukimo momentą, o statorius – reaktyvųjį momentą, lygų sukimo momentui ir nukreiptą. priešinga kryptimi. Šiuo atveju statorius veikiamas reaktyviojo sukimo momento nukrypsta (subalansuotas variklis) nuo pradinės padėties priklausomai nuo pavarų dėžės varančiojo veleno stabdymo momento dydžioT 2 . Šie kampiniai elektros variklio statoriaus korpuso judesiai matuojami padalų skaičiumi P 1 , į kurią nukrypsta indikatoriaus rodyklė7.

Atitinkamai, tiekiant elektros srovę (įjungti perjungimo jungiklį 17) į elektromagneto apviją, magnetinis mišinys priešinasi rotoriaus sukimuisi, t.y. sukuria stabdymo momentą ant pavarų dėžės išėjimo veleno, fiksuojamą panašiu įtaisu (rodiklis 12), rodantį deformacijos dydį (padalijimų skaičius P 2) .

Matavimo priemonių spyruoklės yra iš anksto tarauotos. Jų deformacijos proporcingos elektros variklio veleno sukimo momentų dydžiui T 1 ir pavarų dėžės išėjimo velenasT 2 , t.y. varomųjų jėgų momento ir pasipriešinimo (stabdymo) jėgų momento dydžiai.

Pavarų dėžė8 susideda iš šešių identiškų krumpliaračių porų, sumontuotų ant korpuso rutulinių guolių.

DP 3A įrengimo kinematinė schema parodyta 2 pav. A Pagrindiniai įrengimo parametrai pateikti 1 lentelėje.

1 lentelė. Įrenginio techninės charakteristikos

Parametrų pavadinimas	Raidžių žymėjimas kiekiai	Reikšmė
Krumpliaračių porų skaičius pavarų dėžėje	n
Pavarų skaičius	u
perdavimo modulis, mm	m
Vardinis sukimo momentas ant variklio veleno, Nmm	T 1
Stabdymo momentas ant stabdžių veleno, Nmm	T 2	iki 3000
Elektros variklio veleno apsisukimų skaičius, aps./min	n 1	1000

Ryžiai. 2. DP-3A instaliacijos kinematinė schema

1 - elektros variklis; 2 – mova; 3 – pavarų dėžė; 4 – stabdys.

4. Tyrimo metodika ir rezultatų apdorojimas

4.1 Eksperimentinė pavarų dėžės efektyvumo vertė nustatoma pagal formulę:

Kur T 2 – pasipriešinimo jėgų momentas (stabdžių veleno sukimo momentas), Nmm;

T 1 – varomųjų jėgų momentas (sukimo momentas ant elektros variklio veleno), Nmm;

u– reduktoriaus pavaros santykis;

– elastinės movos efektyvumas;= 0,99;

– guolių, ant kurių sumontuotas elektros variklis ir stabdys, efektyvumas;= 0,99.

4.2. Eksperimentiniai bandymai apima elektros variklio veleno sukimo momento matavimą esant tam tikram sukimosi greičiui. Tokiu atveju tam tikri stabdymo momentai nuosekliai sukuriami ant pavarų dėžės išėjimo veleno pagal atitinkamus indikatoriaus rodmenis12.

Įjungiant elektros variklį perjungimo jungikliu 14 (1 pav.), variklio statorius palaikykite ranka, kad neatsitrenktumėte į spyruoklę.

Įjunkite stabdį perjungimo jungikliu 17, po kurio indikatoriaus rodyklės nustatomos į nulį.

Naudodami potenciometrą 15, tachometre nustatykite reikiamą variklio veleno apsisukimų skaičių, pavyzdžiui, 200 (2 lentelė).

Potenciometras 18 sukuria stabdymo momentus ant pavarų dėžės išėjimo veleno T 2 atitinka indikatoriaus rodmenis 12.

Užrašykite indikatoriaus rodmenis7, kad nustatytumėte variklio veleno sukimo momentą T 1 .

Po kiekvienos matavimų serijos vienu greičiu, potenciometrai 15 ir 18 perkeliami į kraštutinę padėtį prieš laikrodžio rodyklę.

Sukimosi greitisn 1 velenas elektros variklis, aps./min	Indikatoriaus rodmenys 12, P 2
200, 350, 550, 700	120, 135, 150, 165, 180, 195
850, 1000	100, 105, 120, 135, 150, 160

4.3. Keisdami stabdžių apkrovą potenciometru 18 ir variklio apkrovą potenciometru 15 (žr. 1 pav.), esant pastoviam variklio sukimosi greičiui, užregistruokite penkis indikatoriaus rodmenis 7 ir 12 ( P 1 ir P 2) 3 lentelėje.

3 lentelė. Bandymų rezultatai

Elektros variklio veleno apsisukimų skaičius,n 1 , aps./min

Indikatoriaus rodmenys 7 P 1

Variklio veleno sukimo momentas, Nmm

Indikatoriaus rodmenys 12 P 2

Sukimo momentas ant stabdžių veleno, Nmm

Eksperimento efektyvumas,

1. Darbo tikslas

Pavarų dėžės efektyvumo įvairiomis apkrovos sąlygomis tyrimas.

2. Montavimo aprašymas

Pavarų dėžės veikimui ištirti naudojamas DP3M įrenginys. Jį sudaro šie pagrindiniai komponentai (1 pav.): bandoma pavarų dėžė 5, elektros variklis 3 su elektroniniu tachometru 1, apkrovos įtaisas 6, sukimo momento matavimo prietaisas 8, 9. Visi komponentai sumontuoti ant vieno pagrindo 7.

Elektros variklio korpusas šarnyruojamas dviem atramomis 2 taip, kad elektros variklio veleno sukimosi ašis sutampa su korpuso sukimosi ašimi. Variklio korpusas apsaugotas nuo apskrito sukimosi plokščia spyruokle 4.

Pavarų dėžė susideda iš šešių vienodų krumpliaračių, kurių perdavimo skaičius yra 1,71 (2 pav.). Pavarų blokas 19 yra sumontuotas ant fiksuotos ašies 20 ant rutulinio guolio atramos. 16, 17, 18 blokų konstrukcija yra panaši į bloko 19. Sukimo momentas nuo rato 22 į veleną 21 perduodamas per raktą.

Apkrovos įtaisas yra magnetinis parako stabdys, kurio veikimo principas pagrįstas įmagnetintos terpės savybe atsispirti joje esančių feromagnetinių kūnų judėjimui. Kaip įmagnetinama terpė naudojamas skystas mineralinės alyvos ir plieno miltelių mišinys.

Sukimo momento ir stabdymo momento matavimo prietaisai susideda iš plokščių spyruoklių, kurios sukuria atitinkamai elektros variklio ir apkrovos įtaiso reaktyviuosius sukimo momentus. Prie plokščių spyruoklių priklijuojami įtempimo matuokliai, prijungti prie stiprintuvo.

Priekinėje įrenginio pagrindo dalyje yra valdymo pultas: įrenginio maitinimo mygtukas „Tinklas“ 11; apkrovos įrenginio „Load“ sužadinimo grandinės maitinimo mygtukas 13; elektros variklio jungiklio mygtukas „Variklis“ 10; elektros variklio greičio reguliavimo rankenėlė „Greičio valdymas“ 12; apkrovos įtaiso 14 sužadinimo srovės reguliavimo rankenėlė; trys ampermetrai 8, 9, 15 atitinkamai dažniui n, momentui M 1, momentui M 2 matuoti.

Ryžiai. 1. Montavimo schema

Ryžiai. 2. Bandoma pavarų dėžė

DP3M įrenginio techninės charakteristikos:

3. Skaičiavimo priklausomybės

Pavarų dėžės efektyvumo nustatymas yra pagrįstas vienu metu matuojant pavarų dėžės įėjimo ir išėjimo velenų sukimo momentus esant pastoviam greičiui. Šiuo atveju pavarų dėžės efektyvumas apskaičiuojamas pagal formulę:

= , (1)

čia M 2 – apkrovos įtaiso sukurtas momentas, N×m; M 1 – elektros variklio sukurtas sukimo momentas, N×m; u – pavarų dėžės perdavimo skaičius.

4. Darbo tvarka

Pirmajame etape, esant tam tikram pastoviam elektros variklio sukimosi greičiui, greičių dėžės efektyvumas tiriamas priklausomai nuo apkrovos įtaiso sukuriamo sukimo momento.

Pirmiausia įjungiama elektrinė pavara, o greičio reguliavimo rankenėle nustatomas norimas sukimosi greitis. Apkrovos įrenginio sužadinimo srovės reguliavimo rankenėlė nustatyta į nulinę padėtį. Įjungta sužadinimo maitinimo grandinė. Sklandžiai sukant sužadinimo reguliavimo rankenėlę, nustatoma pirmoji iš nurodytų pavarų dėžės veleno apkrovos sukimo momento verčių. Greičio valdymo rankenėlė palaiko nurodytą sukimosi greitį. Mikroampermetrai 8, 9 (1 pav.) fiksuoja variklio veleno ir apkrovos įtaiso momentus. Toliau reguliuojant žadinimo srovę, apkrovos sukimo momentas padidinamas iki kitos nurodytos vertės. Laikydami pastovų sukimosi greitį, nustatykite šias M 1 ir M 2 reikšmes.

Eksperimento rezultatai įrašomi į 1 lentelę ir nubraižytas priklausomybės = f(M 2), kai n = const grafikas (4 pav.).

Antrame etape, esant tam tikram pastovios apkrovos sukimo momentui M 2, reduktoriaus efektyvumas tiriamas priklausomai nuo elektros variklio sukimosi greičio.

Įjungiama žadinimo galios grandinė, o žadinimo srovės reguliavimo rankenėlė naudojama nurodytai pavarų dėžės išėjimo veleno sukimo momento vertei nustatyti. Greičio valdymo rankenėlė nustato sukimosi greičių diapazoną (nuo minimalaus iki didžiausio). Kiekvienam greičio režimui išlaikomas pastovus apkrovos sukimo momentas M 2, o variklio veleno sukimo momentas M 1 registruojamas mikroampermetru 8 (1 pav.).

Eksperimento rezultatai įrašomi į 2 lentelę ir nubraižytas priklausomybės = f(n), kai M 2 = const grafikas (4 pav.).

5. Išvada

Aiškinama, iš ko susideda galios nuostoliai pavaroje ir kaip nustatomas daugiapakopės pavarų dėžės efektyvumas.

Išvardintos sąlygos, leidžiančios padidinti pavarų dėžės efektyvumą. Pateikiamas teorinis gautų grafikų pagrindimas = f(M 2); = f(n).

6. Ataskaitų rengimas

– Paruoškite titulinį puslapį (žr. pavyzdį 4 puslapyje).

– Nubraižykite pavarų dėžės kinematinę schemą.

Paruoškite ir užpildykite lentelę. 1.

1 lentelė

nuo apkrovos įrenginio sukurto momento

– Sukurkite priklausomybės grafiką

Ryžiai. 4. Priklausomybės grafikas = f(M 2), kai n = konst

Paruoškite ir užpildykite lentelę. 2.

2 lentelė

Pavarų dėžės efektyvumo tyrimo rezultatai priklausomai nuo

nuo elektros variklio sukimosi greičio

– Sukonstruoti priklausomybės grafiką.

n, min -1

Ryžiai. 5. Priklausomybės grafikas = f(n), kai M 2 = konst

Pateikite išvadą (žr. 5 pastraipą).

Saugumo klausimai

1. Apibūdinkite DPZM įrenginio konstrukciją, iš kokių pagrindinių komponentų jis susideda?

2. Kokie galios nuostoliai atsiranda pavarų dėžėje ir koks jos efektyvumas?

3. Kaip keičiasi pavaros charakteristikos, tokios kaip galia, sukimo momentas ir sukimosi greitis nuo pavaros iki varančiojo veleno?

4. Kaip nustatomas daugiapakopės pavarų dėžės perdavimo skaičius ir efektyvumas?

5. Išvardykite sąlygas, kurios leidžia padidinti pavarų dėžės efektyvumą.

6. Darbo tvarka tiriant pavarų dėžės efektyvumą priklausomai nuo apkrovos įtaiso tiekiamo sukimo momento.

7. Darbo tvarka tiriant pavarų dėžės efektyvumą priklausomai nuo variklio sūkių.

8. Pateikite gautų grafikų = f(M 2) teorinį paaiškinimą; = f(n).

Bibliografija

1. Reshetov, D. N. Mašinų dalys: - vadovėlis universitetų mechanikos inžinerijos ir mechanikos specialybių studentams / D. N. Reshetov. – M.: Mashinostroenie, 1989. – 496 p.

2. Ivanovas, M. N. Mašinų dalys: - vadovėlis aukštųjų techninių mokyklų studentams / M. N. Ivanovas. – 5-asis leidimas, pataisytas. – M.: Aukštoji mokykla, 1991. – 383 p.

LABORATORINIS DARBAS Nr.8

Šiame straipsnyje pateikiama išsami informacija apie variklio reduktoriaus pasirinkimą ir skaičiavimą. Tikimės, kad pateikta informacija jums bus naudinga.

Renkantis konkretų reduktoriaus modelį, atsižvelgiama į šias technines charakteristikas:

• pavarų dėžės tipas;
• galia;
• išvesties greitis;
• pavaros santykis;
• įėjimo ir išėjimo velenų projektavimas;
• įrengimo tipas;
• papildomos funkcijos.

Pavarų dėžės tipas

Kinematinės pavaros schemos buvimas supaprastins pavarų dėžės tipo pasirinkimą. Struktūriškai pavarų dėžės skirstomos į šiuos tipus:

Vienpakopis kirminas su sukryžiuotu įėjimo/išėjimo velenų išdėstymu (90 laipsnių kampas).

Sliekas dviejų pakopų su statmenu arba lygiagrečiu įėjimo/išėjimo velenų ašių išdėstymu. Atitinkamai, ašys gali būti išdėstytos skirtingose ​​horizontaliose ir vertikaliose plokštumose.

Cilindrinė horizontali su lygiagrečiu įėjimo/išėjimo velenų išdėstymu. Ašys yra toje pačioje horizontalioje plokštumoje.

Cilindrinis bendraašis bet kokiu kampu. Veleno ašys yra toje pačioje plokštumoje.

IN kūginis-cilindrinis Pavarų dėžėje įėjimo/išėjimo velenų ašys susikerta 90 laipsnių kampu.

SVARBU!
Erdvinė išėjimo veleno vieta yra labai svarbi daugeliui pramoninių pritaikymų.

• Sliekinių pavarų dėžių konstrukcija leidžia jas naudoti bet kurioje išėjimo veleno padėtyje.
• Horizontalioje plokštumoje dažnai galima naudoti cilindrinius ir kūginius modelius. Turint tokias pačias svorio ir matmenų charakteristikas, kaip ir sliekinės pavarų dėžės, cilindrinių agregatų veikimas yra ekonomiškesnis dėl perduodamos apkrovos padidėjimo 1,5–2 kartus ir didelio efektyvumo.

1 lentelė. Pavarų dėžių klasifikacija pagal pakopų skaičių ir transmisijos tipą

Pavarų dėžės tipas	Žingsnių skaičius	Transmisijos tipas	Ašių vieta
Cilindrinis	1	Vienas ar keli cilindriniai	Lygiagretus
	2		Lygiagretus/koaksialus
	3
	4		Lygiagretus
Kūginis	1	Kūginis	Susikerta
Kūginis-cilindrinis	2	Kūginis Cilindrinis (vienas ar daugiau)	Susikerta/kerta
	3
	4
Sliekas	1	Kirminas (vienas ar du)	Kryžminimas
	1		Lygiagretus
Cilindrinis-sliekinis arba sliekinis-cilindrinis	2	Cilindrinis (vienas arba du) Kirminas (vienas)	Kryžminimas
	3
Planetinė	1	Dvi centrinės pavaros ir palydovai (kiekvienam etapui)	Koaksialinis
	2
	3
Cilindrinis-planetinis	2	Cilindrinis (vienas ar daugiau)	Lygiagretus/koaksialus
	3
	4
Kūgis-planetinis	2	Kūginė (viena) planetinė (viena ar daugiau)	Susikerta
	3
	4
Kirminas-planetinis	2	Kirminas (vienas) Planetinė (viena ar daugiau)	Kryžminimas
	3
	4
Banga	1	banga (viena)	Koaksialinis

Pavarų skaičius [I]

Pavarų skaičius apskaičiuojamas pagal formulę:

I = N1/N2

Kur
N1 – veleno sukimosi greitis (rpm) įėjime;
N2 – veleno sukimosi greitis (rpm) prie išėjimo.

Skaičiavimų metu gauta vertė suapvalinama iki vertės, nurodytos konkretaus tipo pavarų dėžės techninėse charakteristikose.

2 lentelė. Įvairių tipų pavarų dėžių pavarų skaičiaus diapazonas

SVARBU!
Elektros variklio veleno ir atitinkamai pavarų dėžės įėjimo veleno sukimosi greitis negali viršyti 1500 aps./min. Taisyklė galioja visų tipų pavarų dėžėms, išskyrus cilindrines bendraašias pavarų dėžes, kurių sukimosi greitis iki 3000 aps./min. Gamintojai šį techninį parametrą nurodo elektros variklių suvestinėse charakteristikose.

Pavarų dėžės sukimo momentas

Išėjimo sukimo momentas– išėjimo veleno sukimo momentas. Atsižvelgiama į vardinę galią, saugos koeficientą [S], numatomą tarnavimo laiką (10 tūkst. valandų), pavarų dėžės efektyvumą.

Vardinis sukimo momentas– maksimalus sukimo momentas, užtikrinantis saugią transmisiją. Jo vertė apskaičiuojama atsižvelgiant į saugos koeficientą - 1 ir tarnavimo laiką - 10 tūkstančių valandų.

Maksimalus sukimo momentas– maksimalus sukimo momentas, kurį greičių dėžė gali atlaikyti esant pastovioms ar kintančioms apkrovoms, dirbant su dažnu paleidimu/sustabdymu. Šią reikšmę galima interpretuoti kaip momentinę didžiausią apkrovą įrenginio veikimo režimu.

Reikalingas sukimo momentas– sukimo momentas, atitinkantis kliento kriterijus. Jo vertė yra mažesnė arba lygi vardiniam sukimo momentui.

Dizaino sukimo momentas– vertė, reikalinga pavarų dėžei pasirinkti. Numatoma vertė apskaičiuojama pagal šią formulę:

Mc2 = Mr2 x Sf ≤ Mn2

Kur
Mr2 – reikalingas sukimo momentas;
Sf – aptarnavimo koeficientas (eksploatacinis koeficientas);
Mn2 – vardinis sukimo momentas.

Veikimo koeficientas (tarnavimo koeficientas)

Eksperimentiniu būdu apskaičiuojamas aptarnavimo koeficientas (Sf). Atsižvelgiama į apkrovos tipą, paros veikimo trukmę ir pavaros variklio paleidimų/išjungimų skaičių per valandą. Darbo koeficientą galima nustatyti naudojant 3 lentelės duomenis.

3 lentelė. Aptarnavimo koeficiento skaičiavimo parametrai

Krovinio tipas	Startų / sustojimų skaičius, valanda	Vidutinė operacijos trukmė, dienos
		<2	2-8	9-16h	17-24
Minkštas startas, statinis veikimas, vidutinės masės pagreitis	<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
Vidutinė pradinė apkrova, kintamas režimas, vidutinės masės pagreitis	<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
Darbas esant didelėms apkrovoms, kintamasis režimas, didelis masės pagreitis	<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

Pavaros galia

Teisingai apskaičiuota pavaros galia padeda įveikti mechaninį atsparumą trinčiai, atsirandantį atliekant tiesinius ir sukamuosius judesius.

Elementari galios [P] skaičiavimo formulė yra jėgos ir greičio santykio apskaičiavimas.

Sukamųjų judesių metu galia apskaičiuojama kaip sukimo momento ir apsisukimų per minutę santykis:

P = (MxN)/9550

Kur
M – sukimo momentas;
N – apsisukimų skaičius/min.

Išėjimo galia apskaičiuojama pagal formulę:

P2 = P x Sf

Kur
P – galia;
Sf – aptarnavimo faktorius (eksploatacinis faktorius).

SVARBU!
Įvesties galios vertė visada turi būti didesnė už išėjimo galios vertę, kuri pateisinama dėl susijungimo nuostolių:

P1 > P2

Skaičiavimų negalima atlikti naudojant apytikslę įvesties galią, nes efektyvumas gali labai skirtis.

Efektyvumo koeficientas (efektyvumas)

Panagrinėkime efektyvumo skaičiavimą sliekinės pavarų dėžės pavyzdžiu. Jis bus lygus mechaninės išėjimo galios ir įėjimo galios santykiui:

ñ [%] = (P2 / P1) x 100

Kur
P2 – išėjimo galia;
P1 – įėjimo galia.

SVARBU!
P2 sliekinėse pavarų dėžėse< P1 всегда, так как в результате трения между червячным колесом и червяком, в уплотнениях и подшипниках часть передаваемой мощности расходуется.

Kuo didesnis perdavimo skaičius, tuo mažesnis efektyvumas.

Efektyvumui įtakos turi eksploatavimo trukmė ir tepalų, naudojamų profilaktinei variklio reduktoriaus priežiūrai, kokybė.

4 lentelė. Vienpakopės sliekinės pavarų dėžės efektyvumas

Pavarų skaičius	Efektyvumas esant 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

5 lentelė. Banginės pavaros efektyvumas

6 lentelė. Pavarų reduktorių efektyvumas

Sprogimui atsparios variklių variklių versijos

Šios grupės varikliai su reduktoriais klasifikuojami pagal sprogimui atsparios konstrukcijos tipą:

• „E“ – vienetai su padidintu apsaugos laipsniu. Galima naudoti bet kokiu darbo režimu, įskaitant avarines situacijas. Sustiprinta apsauga neleidžia užsidegti pramoniniams mišiniams ir dujoms.
• „D“ – sprogimui atsparus korpusas. Įrenginių korpusas yra apsaugotas nuo deformacijos sprogus pačiam reduktoriaus varikliui. Tai pasiekiama dėl jo dizaino ypatybių ir padidinto sandarumo. „D“ apsaugos nuo sprogimo klasės įrangą galima naudoti esant ypač aukštai temperatūrai ir su bet kokia sprogstamųjų mišinių grupe.
• „I“ – savaime saugi grandinė. Šio tipo apsauga nuo sprogimo užtikrina sprogimui atsparios srovės palaikymą elektros tinkle, atsižvelgiant į specifines pramoninio naudojimo sąlygas.

Patikimumo rodikliai

Variklių su reduktoriais patikimumo rodikliai pateikti 7 lentelėje. Visos reikšmės pateiktos ilgalaikiam darbui esant pastoviai vardinei apkrovai. Variklis su reduktoriumi turi tiekti 90% lentelėje nurodyto resurso net ir esant trumpalaikės perkrovos režimui. Jie atsiranda, kai įranga paleidžiama ir vardinis sukimo momentas viršijamas bent du kartus.

7 lentelė. Velenų, guolių ir pavarų dėžių tarnavimo laikas

Kilus klausimams dėl įvairių tipų reduktorinių variklių skaičiavimo ir pirkimo, kreipkitės į mūsų specialistus. Galite susipažinti su įmonės „Tekhprivod“ siūlomu sliekinių, cilindrinių, planetinių ir banginių pavarų variklių katalogu.

Romanovas Sergejus Anatoljevičius,
mechanikos skyriaus vedėjas
Įmonė „Tekhprivod“.

Kitos naudingos medžiagos:

Sliekinė pavarų dėžė yra viena iš mechaninių pavarų dėžių klasių. Pavarų dėžės klasifikuojamos pagal mechaninės transmisijos tipą. Varžtas, sudarantis sliekinės pavaros pagrindą, savo išvaizda yra panašus į sliekinį, taigi ir pavadinimas.

Variklis su pavara yra mazgas, susidedantis iš greičių dėžės ir elektros variklio, kurie yra viename bloke. Sliekinis variklissukurtas kad galėtų dirbti kaip elektromechaninis variklis įvairiose bendrosios paskirties mašinose. Pastebėtina, kad tokio tipo įranga puikiai veikia tiek esant pastovioms, tiek kintamoms apkrovoms.

Sliekinėje pavarų dėžėje sukimo momento padidėjimas ir išėjimo veleno kampinio greičio sumažėjimas atsiranda konvertuojant energiją, esančią dideliu kampiniu greičiu ir mažu sukimo momentu ant įvesties veleno.

Klaidos apskaičiuojant ir parenkant pavarų dėžę gali sukelti priešlaikinį jos gedimą ir dėl to geriausiu atveju finansiniams nuostoliams.

Todėl greičių dėžės skaičiavimo ir parinkimo darbai turi būti patikėti patyrusiems projektavimo specialistams, kurie atsižvelgs į visus veiksnius nuo pavarų dėžės vietos erdvėje ir eksploatavimo sąlygų iki jos šildymo temperatūros eksploatacijos metu. Tai patvirtinęs atitinkamais skaičiavimais, specialistas užtikrins optimalios pavarų dėžės parinkimą konkrečiai jūsų pavarai.

Praktika rodo, kad tinkamai parinkta greičių dėžė užtikrina ne trumpesnį kaip 7 metų eksploatavimo laiką – sliekinėms ir 10-15 metų spyruoklinėms pavarų dėžėms.

Bet kurios pavarų dėžės pasirinkimas atliekamas trimis etapais:

1. Pavarų dėžės tipo pasirinkimas

2. Pavarų dėžės dydžio (standartinio dydžio) ir jos charakteristikų parinkimas.

3. Patikrinimo skaičiavimai

1. Pavarų dėžės tipo pasirinkimas

1.1 Pradiniai duomenys:

Pavaros kinematinė schema, nurodanti visus prie pavarų dėžės prijungtus mechanizmus, jų erdvinį išdėstymą vienas kito atžvilgiu, nurodant pavarų dėžės montavimo vietas ir būdus.

1.2 Pavarų dėžės velenų ašių vietos nustatymas erdvėje.

Sraigtinės pavarų dėžės:

Pavarų dėžės įvesties ir išėjimo velenų ašys yra lygiagrečios viena kitai ir yra tik vienoje horizontalioje plokštumoje - horizontalioje spyruoklinėje pavarų dėžėje.

Pavarų dėžės įvesties ir išėjimo velenų ašys yra lygiagrečios viena kitai ir yra tik vienoje vertikalioje plokštumoje - vertikalioje spyruoklinėje pavarų dėžėje.

Pavarų dėžės įvesties ir išėjimo velenų ašis gali būti bet kurioje erdvinėje padėtyje, o šios ašys yra toje pačioje tiesėje (sutampa) - bendraašėje cilindrinėje arba planetinėje pavarų dėžėje.

Kūginės spiralinės pavarų dėžės:

Pavarų dėžės įvesties ir išėjimo velenų ašys yra statmenos viena kitai ir yra tik vienoje horizontalioje plokštumoje.

Sliekinės pavarų dėžės:

Pavarų dėžės įvesties ir išėjimo velenų ašis gali būti bet kokioje erdvinėje padėtyje, tuo tarpu jos kertasi 90 laipsnių kampu viena su kita ir guli ne vienoje plokštumoje – vienpakopėje sliekinėje pavarų dėžėje.

Pavarų dėžės įvesties ir išėjimo velenų ašis gali būti bet kokioje erdvinėje padėtyje, kol jos yra lygiagrečios viena kitai ir nėra vienoje plokštumoje arba kertasi 90 laipsnių kampu viena su kita ir neguli toje pačioje plokštumoje – dviejų pakopų pavarų dėžė.

1.3 Pavarų dėžės tvirtinimo būdo, montavimo padėties ir surinkimo galimybės nustatymas.

Pavarų dėžės tvirtinimo būdas ir montavimo padėtis (tvirtinimas prie pamato arba pavaros mechanizmo varomojo veleno) nustatomi pagal kataloge pateiktas technines charakteristikas kiekvienai pavarų dėžei atskirai.

Surinkimo variantas nustatomas pagal diagramas, pateiktas kataloge. „Surinkimo variantų“ schemos pateiktos skyriuje „Pavarų dėžių pavadinimai“.

1.4 Be to, renkantis pavarų dėžės tipą, galima atsižvelgti į šiuos veiksnius

1) Triukšmo lygis

• žemiausia – sliekinėms pavarų dėžėms
• aukščiausia – spiralinėms ir kūginėms pavarų dėžėms

2) Efektyvumas

• didžiausias yra planetinėms ir vienos pakopos svirtinėms pavarų dėžėms
• žemiausias yra sliekinėms pavaroms, ypač dviejų pakopų

Sliekines pavarų dėžes pageidautina naudoti kartotiniais ir trumpalaikiais darbo režimais

3) Medžiagos sąnaudos esant tokioms pačioms sukimo momento vertėms ant mažo greičio veleno

• žemiausias yra planetinės vienos pakopos

4) Matmenys su tais pačiais perdavimo skaičiais ir sukimo momentais:

• didžiausi ašiniai skirti bendraašiams ir planetiniams
• didžiausias ašims statmena kryptimi – cilindriniam
• mažiausias radialinis – į planetinį.

5) Santykinė kaina rub/(Nm) tais pačiais atstumais nuo centro:

• aukščiausia – kūginiams
• žemiausias – planetinėms

2. Pavarų dėžės dydžio (standartinio dydžio) ir jos charakteristikų parinkimas

2.1. Pradiniai duomenys

Kinematinė pavaros schema, kurioje yra šie duomenys:

• pavaros mašinos tipas (variklis);
• reikalingas išėjimo veleno sukimo momentas T, Nm, arba varomosios sistemos galia P, kW;
• greičių dėžės įvesties veleno sukimosi greitis nin, aps./min.
• pavarų dėžės išėjimo veleno sukimosi greitis n out, aps./min.
• apkrovos pobūdis (vienodas ar netolygus, grįžtamasis ar negrįžtamas, perkrovų buvimas ir dydis, smūgių, smūgių, vibracijų buvimas);
• reikalinga pavarų dėžės veikimo trukmė valandomis;
• vidutinis dienos darbas valandomis;
• startų skaičius per valandą;
• įjungimo su apkrova trukmė, darbo ciklas %;
• aplinkos sąlygos (temperatūra, šilumos pašalinimo sąlygos);
• Įjungimo trukmė esant apkrovai;
• radialinė konsolės apkrova, taikoma išėjimo veleno F out ir įėjimo veleno F in galų tūpimo dalies viduryje;

2.2. Renkantis pavarų dėžės dydį, apskaičiuojami šie parametrai:

1) Pavarų skaičius

U = n į / n iš (1)

Ekonomiškiausia pavarų dėžę eksploatuoti mažesniu nei 1500 aps./min. įėjimo greičiu, o ilgesniam be rūpesčių pavarų dėžės darbui rekomenduojama naudoti mažesnį nei 900 aps./min. įvesties veleno greitį.

Pavaros skaičius suapvalinamas reikiama kryptimi iki artimiausio skaičiaus pagal 1 lentelę.

Pagal lentelę parenkami pavarų dėžių tipai, atitinkantys nurodytą perdavimo santykį.

2) Numatomas pavarų dėžės išėjimo veleno sukimo momentas

T apskaičiavimas = T reikalingas x K rez, (2)

T reikalingas – reikalingas išėjimo veleno sukimo momentas, Nm (pradiniai duomenys arba 3 formulė)

K režimas – darbo režimo koeficientas

Su žinoma varomosios sistemos galia:

Reikalingas T = (reikiamas P x U x 9550 x efektyvumas) / n įvestis, (3)

Reikalingas P – varomosios sistemos galia, kW

nin - pavarų dėžės įvesties veleno sukimosi greitis (su sąlyga, kad varomosios sistemos velenas tiesiogiai perduoda sukimąsi į pavarų dėžės įvesties veleną be papildomos pavaros), aps./min.

U – pavaros santykis, 1 formulė

Efektyvumas – pavarų dėžės efektyvumas

Darbo režimo koeficientas apibrėžiamas kaip koeficientų sandauga:

Pavarų reduktoriams:

K rež = K 1 x K 2 x K 3 x K PV x K aps (4)

Sliekinėms pavarų dėžėms:

K rež = K 1 x K 2 x K 3 x K PV x K aps. x K h (5)

K 1 - varomosios sistemos tipo ir charakteristikų koeficientas, 2 lentelė

K 2 - veikimo trukmės koeficientų lentelė 3

K 3 - startų skaičiaus koeficientas 4 lentelė

K PV - perjungimo trukmės koeficientų lentelė 5

K rev - grįžtamumo koeficientas, esant negrįžtamam veikimui K aps. = 1,0 su atbuline eiga K aps. = 0,75

Kh yra koeficientas, kuriame atsižvelgiama į sliekų poros vietą erdvėje. Kai sliekas yra po ratu, K h = 1,0, kai yra virš rato, K h = 1,2. Kai sliekas yra rato šone, K h = 1,1.

3) Numatoma radialinė konsolės apkrova ant pavarų dėžės išėjimo veleno

F out.calc = F out x K režimas, (6)

Fout - radialinė konsolės apkrova, taikoma išėjimo veleno galų iškrovimo dalies viduryje (pradiniai duomenys), N

K režimas – darbo režimo koeficientas (4.5 formulė)

3. Pasirinktos pavarų dėžės parametrai turi atitikti šias sąlygas:

1) T nom > T apskaičiav., (7)

Tnominis - pavarų dėžės išėjimo veleno vardinis sukimo momentas, nurodytas šiame kataloge kiekvienos pavarų dėžės techninėse specifikacijose, Nm

T calc - apskaičiuotas pavarų dėžės išėjimo veleno sukimo momentas (2 formulė), Nm

2) Fnom > Fout.calc (8)

F - nominali konsolės apkrova pavarų dėžės išėjimo veleno galų iškrovimo dalies viduryje, nurodyta kiekvienos pavarų dėžės techninėse specifikacijose, N.

F out.calc - apskaičiuota radialinė konsolės apkrova pavarų dėžės išėjimo velenui (6 formulė), N.

3) P įvesties skaičiavimas< Р терм х К т, (9)

P įvesties skaičiavimas - numatoma elektros variklio galia (10 formulė), kW

R terminas - šiluminė galia, kurios vertė nurodyta pavarų dėžės techninėse charakteristikose, kW

Kt - temperatūros koeficientas, kurio reikšmės pateiktos 6 lentelėje

Elektros variklio projektinė galia nustatoma pagal:

P įvesties apskaičiavimas = (T out x n out)/(9550 x efektyvumas), (10)

Tout - apskaičiuotas pavarų dėžės išėjimo veleno sukimo momentas (2 formulė), Nm

n out - pavarų dėžės išėjimo veleno greitis, aps./min

Efektyvumas yra pavarų dėžės efektyvumas,

A) Sraigtinėms pavarų dėžėms:

• vienpakopis - 0,99
• dviejų pakopų - 0,98
• trijų pakopų - 0,97
• keturių greičių - 0,95

B) Kūginėms pavarų dėžėms:

• vienpakopis - 0,98
• dviejų pakopų - 0,97

B) Kūginėms spiralinėms pavarų dėžėms - kaip pavarų dėžės kūginių ir cilindrinių dalių verčių sandauga.

D) Sliekinėms pavarų dėžėms efektyvumas nurodytas kiekvienos pavarų dėžės techninėse specifikacijose kiekvienam perdavimo santykiui.

Mūsų įmonės vadovai padės įsigyti sliekinę pavarų dėžę, išsiaiškins greičių dėžės kainą, parinks tinkamus komponentus ir padės išspręsti eksploatacijos metu kylančius klausimus.

1 lentelė

2 lentelė

Pirmaujantis automobilis	Generatoriai, liftai, išcentriniai kompresoriai, tolygiai apkrauti konvejeriai, skystųjų medžiagų maišytuvai, išcentriniai siurbliai, krumpliaračių siurbliai, sraigtiniai siurbliai, strėlės mechanizmai, pūstuvai, ventiliatoriai, filtravimo įrenginiai.	Vandens gerinimo įrenginiai, netolygiai apkrauti konvejeriai, gervės, trosų būgnai, einantys, besisukantys, kranų kėlimo mechanizmai, betono maišyklės, krosnys, transmisijos velenai, kateriai, trupintuvai, malūnai, įranga naftos pramonei.	Perforavimo presai, vibraciniai įrenginiai, lentpjūvės, sietai, vieno cilindro kompresoriai.	Gumos gaminių ir plastikų gamybos įranga, maišymo mašinos ir forminio valcavimo įranga.
Elektros variklis, garo turbina
4, 6 cilindrų vidaus degimo varikliai, hidrauliniai ir pneumatiniai varikliai
1, 2, 3 cilindrų vidaus degimo varikliai

3 lentelė

4 lentelė

5 lentelė

6 lentelė

aušinimas	Aplinkos temperatūra, C o	Įjungimo trukmė, darbo ciklas %.
Pavarų dėžė be pašalietis aušinimas.
Reduktorius su vandens aušinimo spirale.