Изучение работы червячного редуктора
Цель работы: знакомство с методами определения коэффициента полезного действия редуктора, исследование зависимости коэффициента полезного действия от тормозного момента и от частоты вращения электродвигателя.
Червячная передача предназначена для передачи вращения и крутящего момента между двумя валами, оси которых перекрещиваются.
В червячной передаче ведущим звеном, как правило, является червяк, а ведомым - червячное колесо.
Передаточное отношение червячной передачи определяется:
, (1)
где 
, 
- угловые скорости червяка и червячного колеса;
, 
- число заходов червяка и число зубьев червячного колеса соответственно.
Коэффициент полезного действия (эксплуатационный) механизма вычисляется по формуле
, (2)
где 
- знак произведения;
- КПД зубчатой пары;
- КПД в опорных подшипниках.
Значения частных КПД в расчетах ориентировочно принимают:
а) для подшипников качения
;
б) для подшипников скольжения
;
в) для червячной передачи
;
;
.
Передачи подразделяются:
на червячные передачи с цилиндрическим червяком (архимедова, эвольвентная и конволютная червячные передачи - по форме рабочей поверхности витка червяка) (рис. 1, а);
на червячные передачи с тороидальной формой червяка (глобоидные червячные передачи) (рис.1, б);
на червячные передачи со спирально-дисковым червяком (плоско-червячные передачи) (рис.1, в).
А) б) в)
Рис. 1. Схемы червячных передач:
|
|
|
а) с цилиндрическим червяком; б) с тороидальным червяком;
В) со спирально-дисковым червяком
Достоинства червячных передач:
а) возможность получения большого передаточного отношения в одной ступени (до 100);
б) плавность хода и бесшумность при работе;
в) возможность самоторможения.
Недостатки червячных передач:
а) сравнительно невысокий коэффициент полезного действия;
б) необходимость применения для червячных колес дорогих и дефицитных сплавов на основе меди;
в) значительные осевые усилия на валу червяка (кроме плоско-червячных передач);
г) значительные скорости скольжения в зацеплении червяка и червячного колеса (приводят к нагреву червячной пары при длительной и непрерывной работе).
Устройство и работа установки
Установка (рис.2) состоит из основания (1), электродвигателя 2 с тахометром (3), нагрузочного устройства (4) и испытуемого червячного редуктора (5).
Электродвигатель с тахометром смонтирован на литом кронштейне (6), закрепленном к основанию. Статор электродвигателя закреплен в двух рамах, оси которых свободно вращаются в двух подшипниках, установленных в кронштейне, т.е. могут вращаться вместе со статором вокруг общей оси с якорем электродвигателя (балансирный подвес).
|
|
|
Вал электродвигателя и тахометра, показывающего частоту вращения электродвигателя, соединены посредством эластичной муфты.
Якорь электродвигателя через муфту (7) соединен с входным валом редуктора.
В передней части кронштейна смонтировано измерительное устройство (8),состоящее из плоской пружины и индикатора часового типа (9), упирающегося своим штоком в пружину.
При включенном электродвигателе реактивный момент статора (равный по абсолютному значению моменту на валу якоря электродвигателя) поворачивает статор и рычагом, расположенным на нем, давит на плоскую пружину измерительного устройства, которая удерживает статор на повороте. При этом деформация пружины передается на шток индикатора, отклонение стрелки которого показывает величину деформации пружины, соответствующую определенному крутящему моменту на валу электродвигателя.
Испытуемый червячный редуктор состоит из двухзаходного червяка и червячного колеса 
, смонтированных в корпусе.
Выходной вал редуктора соединен с валом нагрузочного устройства через эластичную муфту.
Верхняя часть корпуса редуктора закрыта прозрачной легкосъемной пластмассовой крышкой.
|
|
|
Нагрузочное устройство представляет собой магнитный порошковый тормоз, служащий для создания тормозного момента на выходном валу редуктора (имитация рабочей нагрузки). Оно установлено на литом кронштейне по балансирной схеме: статор и ротор нагрузочного устройства соосны и могут вращаться вокруг общей оси.
Измерительное устройство, состоящее из плоской пружины (11) и индикатора часового типа (10), также смонтировано на кронштейне.
При подаче тока в обмотку электромагнита магнитная смесь оказывает сопротивление вращению ротора, т.е. создает тормозной момент на выходном валу редуктора, одновременно поворачивая статор, который давит на плоскую пружину измерительного устройства, удерживающего статор от поворота. При этом деформация пружины передается на шток индикатора, а отклонение стрелки индикатора показывает величину деформации пружины, которая пропорциональна определенному тормозному моменту на выходном валу.
Рис. 2. Схема установки:
Основание; 2 - электродвигатель; 3 - тахометр; 4 - нагрузочное устройство; 5 - червячный редуктор; 6 - кронштейн; 7 - муфта; 8 - измерительное устройство; 9,10 - индикаторы часового типа; 11 - плоская пружина; 12 - тумблер питания электродвигателя; 13 - потенциометр электродвигателя; 14 - тумблер нагрузочного устройства; 15 - потенциометр нагрузочного устройства; 16 - контрольная лампочка
|
|
|
В передней части основания установлена панель, на которой размещены: тумблер (12), включающий и выключающий электродвигатель; потенциометр (13), позволяющий бесступенчато регулировать число оборотов электродвигателя; контрольная лампочка (16), загорающаяся, когда электродвигатель находится под током; тумблер (14), включающий нагрузочное устройство, и потенциометр (15), позволяющий регулировать величину тока в обмотке электромагнита нагрузочного устройства.
Прибор имеет шнур с вилкой для подключения к сети 110 В постоянного тока.
Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 407; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!