docprzekładnia obrotu
download 
Reklamacja Transkrypt
przekładnia obrotu
Projektowanie Systemów Elektromechanicznych Przekładnie dr inż. G. Kostro Przekładnie • Zębate: – – – – Proste; Złożone; Ślimakowe; Planetarne. • Cięgnowe: – Pasowe; – Łańcuchowe; – Linowe. Przekładnie • Hydrauliczne: – Hydrostatyczne; – Hydrokinetyczne – podstawą działania jest wykorzystanie energii kinetycznej płynu. Stosowane w automatycznych skrzyniach biegów. Charakteryzują się stosunkowo niską sprawnością i możliwością przeciążenia bez niebezpieczeństwa przeciążenia układu napędowego. Przekładnie zębate Zalety: • Łatwość wykonania; • Stosunkowo małe gabaryty; • Stosunkowo cicha praca – przy odpowiednim smarowaniu; • Duża równomierność pracy; • Wysoka sprawność (do 98%) Przekładnie zębate Wady: • Stosunkowo niskie przełożenie dla pojedynczego stopnia; • Sztywna geometria; • Brak naturalnego zabezpieczenia przed przeciążeniem. Przekładnie zębate - podział Ze względu na umiejscowienie zazębienia • Zazębienie zewnętrzne; • Zazębienie wewnętrzne. Rodzaj ruchu: • Przekładnia obrotowa; • Przekładnia liniowa. Przekładnie zębate - podział • Wzajemne usytuowanie osi obrotu • Przekładnia czołowa: – Walcowa; – Stożkowa. • Przekładnia śrubowa: – Ślimakowa; – Hiperboloidalna. Przekładnia prosta Przełożenie przekładni 1 i 2 n1 i n2 Wprowadzając pojęcie średnicy podziałowej, modułu oraz podziałki zęba d2 i d1 d z p zm z2 i z1 Przełożenie przekładni prostej wielostopniowej: i1,n i1, 2 i2,3 i3, 4 in1,n Parametry przekładni Przekładnia ślimakowa Przekładnia ślimakowa ma zastosowanie wszędzie tam, gdzie istotne są zarówno duże przełożenie jak i możliwość napędzania jedynie z jednej strony przy samohamowności z drugiej. Przekładnia ślimakowa Ślimak - stal hartowana Ślimacznica – żeliwo lub brąz Przekładnia ślimakowa obliczenia tg tg ( ) tg ( ) tg γ – kąt wzniosu gwintu ς – „kąt tarcia”, taki że współczynnik µ=tgς Elementem napędzającym jest ślimak Elementem napędzającym jest ślimacznica Samohamowność, gdy: γ < ς, η < 0 Zastosowanie • Mechanizm naciągu strun w instrumentach strunowych, takich jak gitara, skrzypce, pianino; • Przełożenia w napędach mechanicznych, np. ruchomy stół do frezarki, podajniki taśmowe; • Redukcja obrotów, np. układ napędowy kosiarek; • Samohamowne przełożenia mechanizmów małej mocy, np. elektrycznie opuszczane szyby w samochodzie, • napęd wycieraczek samochodowych Przekładnia planetarna (obiegowa) • Koło zębate wewnętrzne (centralne) z uzębieniem zewnętrznym; • Satelity połączone jarzmem (2, 3 lub 4); • Koło zębate zewnętrzne z uzębieniem wewnętrznym. Przekładnia planetarna Przekładnia planetarna (obiegowa) Koło zębate zewnętrzne satelita Koło zębate wewnętrzne (słoneczne) Ruchome jarzmo Przekładnia planetarna przełożenie • Metoda chwilowego środka obrotu Prędkość liniową „V” w ruchu płaskim dowolnego punktu „A” ciała poruszającego się ruchem obrotowym z prędkością kątową „ω” względem nieruchomego w danej chwili punktu „B” można policzyć jako iloczyn prędkości kątowej „ω” i odległości „r” pomiędzy punktami „A” i „B” Przekładnia planetarna przełożenie 1 i j 3 1, j Względem punktu C vB 2 r2 v A 2 2r2 v A 2vB Przekładnia planetarna przełożenie Względem punktu O vB j rj j (r1 r2 ) v A 1 r1 wiedząc, że: v A 2vB 1 r1 2 j (r1 r2 ) Przekładnia planetarna przełożenie 1 2 r1 2 r2 j r1 r3 r1 2 r2 ostatecznie: z3 1 r1 r3 z1 z3 i 1 j r1 z1 z1 3 1, j Przekładnia planetarna przełożenie • Metoda „myślowego unieruchomienia jarzma” c a ,b i 3 1, j i 1 i j 1, 3 1 i b a ,c 1 i i j 1, 2 j 2,3 z 2 z3 z3 1 1 z1 z1 z2 Przekładnia planetarna zastosowanie • Mechanizm różnicowy • Równomierne obciążenie kół • Zablokowane jedno z kół Przekładnia planetarna zastosowanie • Przekładnie w turbinach Przekładnia planetarna zastosowanie • Urządzenie rozdziału mocy (Power Split Device) -Toyota Prius • ICE – silnik spalinowy, połączony z jarzmem; • MG1 – silnik elektryczny – połączony z kołem centralnym; • MG2 – silnik elektryczny połączony z kołem zewnętrznym i napędem kół Stany pracy Power Split Device • Praca silnika spalinowego z maksymalną sprawnością; • Sterowanie prędkością samochodu poprzez zmianę prędkości silników elektrycznych; • Działanie silnika MG1 jako rozrusznika; • Zamiana energii mechanicznej ICE na energię elektryczną w MG1 i MG2; • Osiąganie dużych mocy przy jednoczesnym włączeniu ICE, MG1 i MG2. Przekładnie cięgnowe Przekładnia pasowa Zalety: • Łagodzenie gwałtownych zmian obciążenia; • Tłumienie drgań; • Zabezpieczenie zespołów napędowych przed nadmiernym przeciążeniem; • Prostota, niskie koszty wytwarzania; • Mała wrażliwość na dokładność wzajemnego ustawienia osi Przekładnia pasowa • Wady: • Mała zwartość; • Duże siły obciążające wały i łożyska – naciąg pasów; • Niestałość przełożenia – poślizg pasów. Sprawność: =0,95-0,96 - tarcie koło-pas, tarcie wewnętrzne, opory aerodynamiczne Przekładnia pasowa Mocowanie koła: • Bezpośrednie • Specjalne podpory Pozorny współczynnik tarcia: β – kąt rozwarcia rowka na kole: 34̊, 36̊, 38̊ Przełożenia: i = 1,2-6 (max. 10) Liczba pasów przekładni: • z = 1-5 (max. 8) Duża liczba pasów: • Mała zwartość przekładni • Nierównomierne przenoszenie obciążenia • Duże prawdopodobieństwo uszkodzenia przekładni Przekładnia pasowa Typy pasów: • Pasy zwykłe: • A, B, C, D, E, 20, 25; • Pasy specjalne: • HZ, HA, HB, HC, HE, H20, H25 Przekładnia pasowa - schemat Przekładnia pasowa - obliczenia 1. Wstępny dobór przekroju pasa, średnicy mniejszego koła (najmniejsze w danym typoszeregu, ze względu na zwartość przekładni) 2. Obliczenie prędkości obwodowej na średnicy skutecznej v dp 2 Przekładnia pasowa - obliczenia Przekładnia pasowa - obliczenia • Obliczenie przełożenia i średnicy skutecznej drugiego koła: i d p2 d p1 1 n1 2 n2 • Obliczenie średnicy równoważnej koła mniejszego: De d p1 K1 Przekładnia pasowa - obliczenia Przekładnia pasowa - obliczenia • Odległość międzyosiowa a: d p1 d p 2 2 50 a (d p1 d p 2 ) • Długość pasów: Lp d p1 d p 2 2 180 (d p1 d p 2 ) 2 a cos Przekładnia pasowa - obliczenia sin d p 2 d p1 2a 1 180 2 • Dobrać znormalizowaną długość pasa Lp • Wynikowa odległość międzyosiowa: a Lp d p1 d p 2 2 180 2 cos (d p1 d p 2 ) Przekładnia pasowa - obliczenia • Sprawdzenie przenoszenia mocy N z N1 k L k kT N1 – moc przenoszona przez jeden pas dobierana na podstawie średnicy równoważnej i prędkości obwodowej; kL – liczba uwzględniająca zmienność obciążeń pasa zależna od jego długości; kφ – liczba zależna od kąta opasania; kT – liczba uwzględniająca warunki i liczbę godzin pracy pasa klinowego. Przekładnia pasowa - obliczenia • Liczba pasów: kT zN k L k Wariatory – pasy płaskie, stożkowe koła; pasy klinowe, koła o zmiennej średnicy skutecznej; płynna i skokowa zmiana przełożenia. Wielokrążki • Wielokrążek prosty; • Wielokrążek potęgowy; • Wielokrążek różnicowy Wielokrążek prosty Wielokrążek zwykły • Siła niezbędna do uniesienia ciężaru Q: Q P k wkz wkz 1 k (1 ) k Wielokrążek potęgowy Q P n 2 wkp wkp 1 n ( ) 2 Wielokrążek różnicowy Rr P Q 2 R wkr wkr (1 )( R r ) r 2 R (1,01 0,99 0,2 (1 )) R
