Коэффициент полезного действия

Отношение мощности Р ₂ на ведомом валу передачи к мощности Р ₁ на ведущем валу называется механическим коэффициентом полезного действия (КПД) и обозначается

h = Р ₂ / Р ₁.

Механический КПД характеризует механические потери в передаче; для различных передач КПД находится в пределах от 0,25 до 0,98.

В многоступенчатых передачах (при последовательном соединении ступеней) общий КПД определяется как произведение КПД каждой сту­пени в отдельности:

h =h₁h₂…h_n.

Иногда КПД передачи определяют как произведение КПД отдельных элементов этой передачи. Например, для одноступенчатого зубчатого редуктора общий КПД

.

где h₃, h_n, h_p – коэффициенты, характеризующие потери энергии соответственно в зацеплении колес, в одной паре подшипников, на перемешивание и разбрызгивание масла в корпусе редуктора.

Наиболее часто встречающиеся расчетные зависимости:

1. Для любого звена вращающий момент и окружная сила связаны зависимостью

T = F_tD/2,

откуда окружная сила:

F_t= 2T/D.

Согласно третьему закону Ньютона, окружные силы ведущего и ведомого звеньев равны (но противоположно направлены), следовательно, вращающие моменты на ведущем и ведомом валах будут различны и пропорциональны диаметрам соответствующих звеньев.

2. Из теоретической механики известно, что мощность Р при вращательном движении определяется как Р = Тw.

3. Так как Р ₁ = hР ₁,то Т ₂ w ₂ = hТ ₁ w ₁,

откуда

Т₂ = hТ₁w₁/w₂ = hТ₁u.

Если потери в передаче невелики, то ими пренебрегают и принимают

Т ₂ = Т ₁ и.

4. Вращающий момент Т (Н ∙м) на любом валу можно вычислить по мощности Р (кВт) и частоте вращения п (мин ^–1):

Т ' = 9550 P/n.

Подтверждается это следующими рассуждениями. Мощность, как известно, есть работа в единицу времени. Поэтому мощность Р, кВт, при линейном перемещении (рис. 1.3, а) можно представить как произведение силы тяги F (Н) на линейную скорость v (м/с):

P = Fv /1000.

При вращательном движении мощность удобно выразить через вращающий момент Т, Н×м, и частоту вращения (мин ^–1).

При вращательном движении (рис. 1.3, б)

F = 1000 Т/r,

где r – радиус, мм, на котором приложена окружная сила, создающая момент, и

v = 2π rn /(60∙10³).

Поэтому

Р = [1000 Т / r ] ∙[2 π rп /(660∙10³)]/1000 = Tn /9550,

откуда

Т ' = 9550 P/n.

а б

Рис. 1.3. Схема движения: а – линейного; б – вращательного

Date: 2016-08-30; view: 515; Нарушение авторских прав