מהי יעילות תיבת ההילוכים. האוניברסיטה הטכנית הממלכתית של מוסקבה על שם

1. מטרת העבודה

חקר היעילות של תיבת ההילוכים ב מצבים שוניםטעינה.

2. תיאור התקנה

כדי ללמוד את פעולת תיבת ההילוכים, נעשה שימוש במכשיר של המותג DP3M. הוא מורכב מהיחידות העיקריות הבאות (איור 1): תיבת ההילוכים בבדיקה 5, המנוע החשמלי 3 עם מד טכומטר אלקטרוני 1, התקן העומס 6, המכשיר למדידת רגעים 8, 9. כל היחידות מותקנות על אותו הדבר. בסיס 7.

גוף המנוע החשמלי תלוי בשתי תומכות 2 כך שציר הסיבוב של ציר המנוע חופף לציר הסיבוב של הגוף. קיבוע בית המנוע מסיבוב מעגלי מתבצע על ידי קפיץ שטוח 4.

תיבת ההילוכים מורכבת משישה גלגלי שיניים זהים עם יחס העברה של 1.71 (איור 2). גוש ההילוכים 19 מותקן על ציר קבוע 20 על מיסב כדורי. העיצוב של בלוקים 16, 17, 18 דומה לבלוק 19. העברת המומנט מהגלגל 22 לפיר 21 מתבצעת דרך המפתח.

התקן העומס הוא בלם אבקה מגנטי, שעיקרו מבוסס על תכונתו של תווך ממוגנט להתנגד לתנועת גופים פרומגנטיים בו. תערובת נוזלית של שמן מינרלי ואבקת פלדה שימשה כמדיום שניתן למגנט.

מכשירי מדידהמומנט מומנט ומומנט בלימה מורכב מקפיצים שטוחים היוצרים מומנטים תגובתיים, בהתאמה, למנוע החשמלי ולהתקן העומס. מדי מתח המחוברים למגבר מודבקים על קפיצים שטוחים.

בחלק הקדמי של בסיס המכשיר יש לוח בקרה: לחצן הפעלה של המכשיר "רשת" 11; כפתור להפעלת מעגל העירור של מכשיר העומס "טען" 13; כפתור להפעלת המנוע החשמלי "מנוע" 10; כפתור לוויסות תדירות הסיבוב של המנוע החשמלי "בקרת מהירות" 12; ידית לוויסות זרם העירור של התקן העומס 14; שלושה מטרים זרם 8, 9, 15 כדי למדוד בהתאמה את התדר n, מומנט M 1 מומנט M 2 .

אורז. 1. תרשים התקנה

אורז. 2. תיבת הילוכים בבדיקה

מאפיינים טכניים של המכשיר DP3M:

3. תלות מחושבת

קביעת היעילות של תיבת ההילוכים מבוססת על מדידה בו זמנית של המומנטים על צירי הכניסה והיציאה של תיבת ההילוכים בערך קבוע של המהירות. במקרה זה, חישוב היעילות של תיבת ההילוכים מתבצע על פי הנוסחה:

= , (1)

כאשר M 2 הוא הרגע שנוצר על ידי התקן העומס, N × m; M 1 - הרגע שפותח על ידי המנוע החשמלי, N × m; u הוא יחס ההילוכים של תיבת ההילוכים.

4. סדר העבודה

בשלב הראשון, בתדירות קבועה נתונה של סיבוב המנוע החשמלי, נלמדת יעילות תיבת ההילוכים בהתאם לרגע שנוצר על ידי התקן העומס.

ראשית, הכונן החשמלי מופעל והמהירות שנקבעה נקבעת באמצעות כפתור בקרת המהירות. כפתור כוונון זרם העירור של התקן העומס מוגדר למצב אפס. ספק כוח העירור מופעל. על ידי סיבוב חלק של כפתור כוונון העירור, נקבע הראשון מבין הערכים שצוינו של מומנט העומס על פיר תיבת ההילוכים. כפתור בקרת המהירות שומר על המהירות שנקבעה. באמצעות מיקרומטרים 8, 9 (איור 1), הרגעים על פיר המנוע והתקן העומס נרשמים. על ידי כוונון נוסף של זרם העירור, מומנט העומס גדל לערך הבא שנקבע מראש. שמירה על המהירות ללא שינוי, קבע את הערכים הבאים של M 1 ו- M 2.

תוצאות הניסוי מוזנות בטבלה 1, וגרף של התלות = f(M 2) נשרטט ב-n = const (איור 4).

בשלב השני, במומנט עומס קבוע נתון M 2, נלמדת היעילות של תיבת ההילוכים בהתאם למהירות המנוע החשמלי.

מעגל אספקת המתח של עירור מופעל והערך המוגדר של המומנט על פיר המוצא של תיבת ההילוכים נקבע על ידי כפתור כוונון זרם העירור. כפתור בקרת המהירות קובע טווח מהירויות (ממינימום למקסימום). עבור כל מצב מהירות, מומנט עומס קבוע M 2 נשמר, הרגע על פיר המנוע M 1 קבוע באמצעות microammeter 8 (איור 1).

תוצאות הניסוי מוזנות בטבלה 2, וגרף של התלות = f(n) נשרטט ב-M 2 = const (איור 4).

5. מסקנה

הוא מסביר ממה מורכבות הפסדי הכוח ברכבת ההילוכים וכיצד נקבעת היעילות של תיבת הילוכים רב-שלבית.

התנאים המאפשרים להגביר את היעילות של תיבת ההילוכים מפורטים. ניתן הביסוס התיאורטי של הגרפים שהתקבלו = f(M 2); = f(n).

6. דיווח

- הכן שַׁעַר(ראה דוגמה בעמוד 4).

- צייר את התרשים הקינמטי של תיבת ההילוכים.

הכינו והשלימו את הטבלה. אחד.

שולחן 1

מהרגע שנוצר על ידי התקן הטעינה

- בניית גרף תלות

אורז. 4. גרף תלות \u003d f (M 2) ב-n \u003d const

הכינו והשלימו את הטבלה. 2.

שולחן 2

תוצאות המחקר של יעילות תיבת ההילוכים בהתאם

מתדירות הסיבוב של המנוע החשמלי

- בניית גרף תלות.

n, דקות -1

אורז. 5. חלקת תלות = f(n) ב-M 2 = const

תן מסקנה (ראה סעיף 5).

שאלות מבחן

1. תאר את העיצוב של מכשיר ה-DPZM, מאילו רכיבים עיקריים הוא מורכב?

2. אילו הפסדי כוח מתרחשים בגיר ומהי יעילותו?

3. כיצד משתנים מאפייני העברת הילוכים כגון כוח, מומנט, מהירות סיבוב מההנעה לציר המונע?

4. כיצד נקבע יחס ההילוכים והיעילות של תיבת הילוכים רב-שלבית?

5. רשום את התנאים לשיפור היעילות של תיבת ההילוכים.

6. הנוהל לביצוע עבודה בחקר היעילות של תיבת ההילוכים, בהתאם לרגע שסופק על ידי התקן העומס.

7. הנוהל לביצוע עבודה בחקר היעילות של תיבת ההילוכים, בהתאם למהירות המנוע.

8. תן הסבר תיאורטי של הגרפים שהתקבלו = f(M 2); = f(n).

רשימה ביבליוגרפית

1. רשתוב, ד.נ. חלקי מכונות: - ספר לימוד לסטודנטים להתמחויות הנדסה ומכניות של אוניברסיטאות / ד.נ. רשתוב. - M.: Mashinostroenie, 1989. - 496 עמ'.

2. Ivanov, M. N. חלקי מכונה: - ספר לימוד לתלמידי טכני גבוה יותר מוסדות חינוך/ מ.נ.איבנוב. – מהדורה 5, מתוקנת. - מ.: בית ספר גבוה, 1991. - 383 עמ'.

מעבדה מס' 8

עבודת מעבדה

מחקר מקדמי פעולה שימושיתמפחית הילוכים

1. מטרת העבודה

קביעה אנליטית של מקדם היעילות (COP) של מפחית הילוכים.

קביעה נסיונית של יעילות מפחית הילוכים.

השוואה וניתוח של התוצאות שהתקבלו.

2. הוראות תיאורטיות

האנרגיה המסופקת למנגנון בצורה של עבודההכוחות והרגעים המניעים למחזור המצב היציב, מושקעים בעבודה שימושיתהָהֵן. עבודת הכוחות ורגעי התנגדות שימושית, כמו גם ביצוע העבודההקשורים להתגברות על כוחות החיכוך בזוגות קינמטיים וכוחות ההתנגדות של המדיום:. ערכים ו מוחלפים למשוואות זה ואחרות בערך מוחלט. היעילות המכנית היא היחס

לפיכך, היעילות מראה איזה חלק מהאנרגיה המכנית המסופקת למכונה מושקעת בצורה שימושית בביצוע העבודה שלשמה נוצרה המכונה, כלומר. הוא מאפיין חשוב של מנגנון המכונות. מאז הפסדי חיכוך הם בלתי נמנעים, זה תמיד. במשוואה (1) במקום עובדו בביצוע לכל מחזור, נוכל להחליף את הערכים הממוצעים של ההעצמות התואמות למחזור:

תיבת הילוכים היא מנגנון גיר (כולל תולעת) שנועד להפחית את המהירות הזוויתית של פיר המוצא ביחס לכניסה.

היחס בין המהירות הזוויתית בכניסה למהירות הזווית של המוצא שנקרא יחס העברה :

עבור המפחית, משוואה (2) לובשת את הצורה

כאן ט 2 ו ט 1 - ערכים ממוצעים של מומנטים בפלט (מומנט של כוחות התנגדות) וקלט (מומנט של כוחות הנעה) של תיבת ההילוכים.

הקביעה הניסיונית של היעילות מבוססת על מדידת הערכים ט 2 ו ט 1 וחישוב η לפי נוסחה (4).

בחקר היעילות של תיבת ההילוכים לפי גורמים, כלומר. פרמטרי מערכת המשפיעים על הנמדד ערך ויכול להשתנות בכוונה במהלך הניסוי,הם רגע ההתנגדות ט 2 על פיר הפלט ומהירות פיר הכניסה של תיבת ההילוכיםנ 1 .

דרך ראשית להגביר את היעילותתיבות הילוכים נועד להפחית את הפסדי הכוח, כגון: שימוש במערכות סיכה מודרניות יותר המבטלות הפסדים עקב ערבוב והתזת שמן; התקנה של מיסבים הידרודינמיים; עיצוב תיבות הילוכים עם פרמטרי ההילוכים האופטימליים ביותר.

יעילות ההתקנה כולה נקבעת מהביטוי

איפה - יעילות מפחית ההילוכים;

- יעילות של תומך מנוע,;

– יעילות צימוד, ;

- יעילות תושבות בלמים,.

היעילות הכוללת של תיבת הילוכים רב-שלבית נקבעת על ידי הנוסחה:

איפה - יעילות של גיר עם ביצוע ממוצע עם שימון תקופתי,;

- היעילות של זוג מיסבים תלויה בתכנון שלהם, באיכות ההרכבה, בשיטת הטעינה ונלקחת בערך(עבור זוג מיסבים מתגלגלים) ו(עבור זוג מיסבים רגילים);

– יעילות תוך התחשבות בהפסדים עקב התזה וערבוב של שמן נלקחת בערך= 0,96;

ק- מספר זוגות מיסבים;

נ- מספר זוגות הילוכים.

3. תיאור מושא הלימוד, מכשירים וכלים

עבודת מעבדה זו מתבצעת על מתקן DP-3A, המאפשר לקבוע באופן ניסיוני את היעילות של מפחית ההילוכים. מתקן DP-3A (איור 1) מותקן על בסיס מתכת יצוק 2 ומורכב ממכלול מנוע חשמלי 3 (מקור אנרגיה מכני) עם מד טכומטר 5, התקן עומס 11 (צרכן אנרגיה), תיבת הילוכים בבדיקה 8 ו צימודים גמישים 9.

איור.1. תרשים סכמטי של התקנת DP-3A

התקן העומס 11 הוא בלם אבקה מגנטי המדמה את עומס העבודה של תיבת ההילוכים. הסטטור של מכשיר העומס הוא אלקטרומגנט, שברווח המגנטי שלו ממוקם צילינדר חלול עם רולר (רוטור התקן עומס). החלל הפנימי של מכשיר ההטענה מלא במסה, שהיא תערובת של אבקת קרבוניל עם שמן מינרלי.

שני ווסתים: פוטנציומטרים 15 ו-18 מאפשרים לך להתאים את מהירות ציר המנוע ואת גודל מומנט הבלימה של התקן העומס, בהתאמה. המהירות נשלטת על ידי מד טכומטר5.

ערכי המומנט על צירי המנוע והבלמים נקבעים באמצעות מכשירים הכוללים קפיץ שטוח 6 ומדדי חוגה 7,12. תומכים 1 ו-10 על מיסבים מתגלגלים מספקים את היכולת לסובב את הסטטור והרוטור (גם למנוע וגם לבלם) ביחס לבסיס.

לפיכך, כאשר מופעל זרם חשמלי (הפעל את מתג ההחלפה 14, מנורת האות 16 נדלקת) בפיתול הסטטור של המנוע החשמלי 3, הרוטור מקבל מומנט, והסטטור מקבל מומנט תגובתי השווה למומנט ומכוון לכיוון ההפוך. במקרה זה, הסטטור תחת פעולת המומנט התגובתי סוטה (מנוע מאזן) מהמיקום ההתחלתיבהתאם לגודל מומנט הבלימה על הציר המונע של תיבת ההילוכיםט 2 . תנועות זוויתיות אלו של בית הסטטור של המנוע החשמלי נמדדות לפי מספר החלוקים פ 1 , אליו סוטה מחט המחוון7.

בהתאם לכך, כאשר מסופק זרם חשמלי (הפעל את מתג ההחלפה 17) לפיתול האלקטרומגנט, התערובת המגנטית מתנגדת לסיבוב הרוטור, כלומר. יוצר מומנט בלימה על פיר הפלט של תיבת ההילוכים, מתועד על ידי מכשיר דומה (מחוון 12), המראה את כמות העיוות (מספר חטיבות פ 2) .

קפיצים של מכשירי מדידה מכוילים מראש. העיוותים שלהם פרופורציונליים למומנטים על ציר המנוע ט 1 ופיר הפלט של המפחיתט 2 , כלומר רגע כוחות מונעים ורגע כוחות התנגדות (בלימה).

המפחית8 מורכב משישה זוגות זהים של גלגלי שיניים המורכבים על מיסבים כדוריים במארז.

התרשים הקינמטי של מתקן DP 3A מוצג באיור 2, אהפרמטרים העיקריים של ההתקנה מופיעים בטבלה 1.

טבלה 1. מאפיינים טכניים של המתקן

שם פרמטר	ייעוד אותיות כמיות	מַשְׁמָעוּת
מספר זוגות גלגלי שיניים דורבנים בתיבת ההילוכים	נ
יחס העברה	u
מודול שידור, מ"מ	M
מומנט מדורג על ציר המנוע, נממ	ט 1
מומנט בלימה על גל הבלם, נממ	ט 2	עד 3000
מספר הסיבובים של גל המנוע, סל"ד	נ 1	1000

אורז. 2. תרשים קינמטי של מתקן DP-3A

1 - מנוע חשמלי; 2 - מצמד; 3 - מפחית; 4 - בלם.

4. מתודולוגיית מחקר ועיבוד תוצאות

4.1 הערך הניסיוני של היעילות של מפחית ההילוכים נקבע על ידי הנוסחה:

איפה ט 2 - רגע של כוחות התנגדות (מומנט על ציר הבלם), נממ;

ט 1 - רגע הכוחות המניעים (מומנט על ציר המנוע), נממ;

u- יחס ההילוכים של מפחית ההילוכים;

- יעילות הצימוד האלסטי;= 0,99;

– יעילות מיסבי התומכים עליהם מותקנים המנוע החשמלי והבלם;= 0,99.

4.2. בדיקות ניסוי כוללות מדידת המומנט על ציר המנוע במהירות סיבוב נתונה. במקביל, מומנטי בלימה מסוימים נוצרים ברצף על פיר הפלט של תיבת ההילוכים בהתאם לאינדיקציות המתאימות של המחוון12.

כאשר המנוע החשמלי מופעל באמצעות מתג מתג 14 (איור 1), הסטטור של המנוע החשמלי תמכו ביד כדי למנוע פגיעה בקפיץ.

הפעל את הבלם באמצעות מתג מתג 17, ולאחר מכן חיצי החיווי מכוונים לאפס.

באמצעות פוטנציומטר 15, הגדר את מספר הסיבובים הנדרש של ציר המנוע במד המהירות, למשל - 200 (טבלה 2).

פוטנציומטר 18 על ציר המוצא של תיבת ההילוכים יוצר מומנטי בלימה ט 2 המתאימים לאינדיקציות של המחוון12.

רשום מחוון 7 כדי לקבוע את המומנט על ציר המנוע ט 1 .

לאחר כל סדרת מדידות במהירות אחת, הפוטנציומטרים 15 ו-18 מובאים למצב קיצוני נגד כיוון השעון.

תדירות סיבובנ 1 פיר מנוע חשמלי, סל"ד	מחוון 12, פ 2
200, 350, 550, 700	120, 135, 150, 165, 180, 195
850, 1000	100, 105, 120, 135, 150, 160

4.3. על ידי שינוי העומס על הבלם עם פוטנציומטר 18 ועל המנוע עם פוטנציומטר 15 (ראה איור 1), במהירות מנוע קבועה, רשום חמש קריאות מחוון 7 ו-12 ( פ 1 ו פ 2) בטבלה 3.

טבלה 3. תוצאות הבדיקה

מספר הסיבובים של גל המנוע,נ 1 , סל"ד

מחוון 7 קריאות פ 1

מומנט על ציר המנוע נממ

מחוון 12 פ 2

מומנט על גל הבלם נממ

יעילות ניסיונית,

ברוב המנגנונים עם מנוע חשמלי קיימת תיבת הילוכים גלילית. זה מקטין את מספר המהפכות ומגביר את עוצמת היחידה. מנגנון ההילוכים להעברת מומנט דרך גלגלים גליליים הוא בעל היעילות הגבוהה ביותר בהשוואה לשיטות אחרות. סוגים שוניםתיבות הילוכים גליליות נמצאות בשימוש נרחב בציוד מתכות ובניית מכונות, כלים חשמליים ומכוניות.

מאפייני עיצוב

הבסיס של כל תיבת הילוכים הוא העברת מומנט ושינוי מספר סיבובי הציר. גלגלי שיניים גליליים מאופיינים ביכולת להסתובב בשני הכיוונים. במידת הצורך, הציר המונע עם הגלגל מחובר למנוע והופך להיות המניע. הם בעיצוב זה מסודרים במקביל, אופקית ואנכית. המכשיר של תיבות הילוכים גליליות יכול להיות שונה מאוד, אבל הוא בהכרח כולל בעיצוב שלו:

• מוֹבִיל;
• פיר מונע;
• גלגל שיניים;
• גַלגַל;
• מיסבים;
• מִסגֶרֶת;
• מכסים;
• מערכת שימון.

הגוף והכיסוי מברזל יצוק או מרותכים מיריעה דלת פחמן בעובי 4-10 מ"מ, בהתאם למידות ועוצמת היחידה. תיבות הילוכים קטנות עשויות מרותכות. לשאר יש גוף גבס חזק.

מאפיינים של תיבות הילוכים דורבנות

מספר ההילוכים, סוג השן והמיקום היחסי של הצירים עבור כל סוגי הציוד מתוארים על ידי תיבות הילוכים גליליות של GOST. זה מראה את הגדלים של כל החלקים שניתן להשתמש בהם בתיבות הילוכים עם מספרים שונים של שלבים. המקסימום של זוג אחד הוא 6.5. סך המפחית הרב-שלבי יכול להיות עד 70.

גיר תולעת יכול להיות בעל יחס העברה גדול יותר מאשר תיבת הילוכים גלילית, הוא יכול להגיע ל-80. יחד עם זאת, הם קומפקטיים, אך משתמשים בהם לעיתים רחוקות בגלל יעילות נמוכה. תיבות הילוכים חד-שלביות גליליות הן בעלות יעילות של 99 - 98%, הגבוהה ביותר מכל סוגי ההילוכים.תיבות הילוכים ותולעת גליליות נבדלות בסידור הצירים. אם הם מקבילים עבור גליליים, אז התולעת ממוקמת בזווית לגלגל. כתוצאה מכך, הכונן והפירים המונעים יוצאים מהקירות הצדדיים הניצבים של הדיור.

תיבות הילוכים גליליות הן הרועשות ביותר, כאשר השיניים באות במגע, המשטחים פוגעים זה בזה. זה מבטל חיכוך חזק והתחממות יתר.

לשימון, מספיק לשפוך שמן לתוך הבור כך שההילוכים התחתונים יהיו שקועים בה חלקית. כשהשיניים מסתובבות, הן תופסות שמן ומרססות אותו על חלקים אחרים.

הליך תכנון וחישוב

חישוב תיבת ההילוכים העתידית מתחיל בקביעת מומנט ההילוכים ובחירתו מתוך זוגות מנורמלים. לאחר מכן, הקטרים ​​של החלקים ומרחק המרכז של הפירים מפורטים. נערך דיאגרמה קינמטית, הצורה האופטימלית של הגוף והכריכה, המספרים הנושאים נקבעים. שרטוט ההרכבה כולל תרשים קינמטי של תיבת הילוכים דו-שלבית, מערכת שימון ושיטות לשליטה בה, סוגי מיסבים ומקומות התקנתם.

GOST 16531-83 מתאר הכל סוגים אפשרייםוגדלים של גלגלי שיניים שניתן להשתמש בהם בגלגלי שיניים בעלי גלגלים, המציינים את המודול, מספר השיניים והקוטר. הציר נבחר בהתאם לגודל הציוד. החוזק שלו מחושב תוך התחשבות במומנט הפיתול והכיפוף. הגודל המינימלי נקבע, כפול מקדם החוזק. לאחר מכן נבחר גודל הפיר המנורמל הגדול הקרוב ביותר. המפתח מחושב רק עבור החתך ונבחר באותו אופן.

הורד את GOST 16531-83

המיסב נבחר לפי קוטר הציר. סוגו נקבע לפי כיוון השן. עם ציוד סליל, הם שמים עקשנים, יקרים יותר. גלגל השיניים לא מעמיס אותם בכיוון הצירי, ומסבים כדוריים בשורה אחת פועלים במשך כמה אלפי שעות.

ערכת ההרכבה מצוינת בשרטוט שלהלן ומפורטת בתיעוד הטכנולוגי, המונפק לייצור יחד עם השרטוטים. על הציור הראשי השקפה כלליתהטבלה מציינת מפרטיםתיבת הילוכים, אשר לאחר מכן מועברת לדרכון:

• מספר צעדים;
• יחס העברה;
• מספר הסיבובים של גל ההינע;
• כוח פלט;
• ממדים;

בנוסף, ניתן לציין את הסידור האנכי של החיבור, כיוון הסיבוב של הפיר ושיטת ההתקנה: אוגן או על רגליים.

סוגי תיבות הילוכים גליליות

תיבות הילוכים סליליות מגוונות בעיצוב, בגודל ובכוח, הן מחולקות לסוגים לפי מספר מאפיינים:

• סוג הידוק;
• סידור פיר;
• מספר צעדים;
• חיתוך שיניים.

המאפיינים עשויים לכלול סוגי מיסבים וסוג חיבור הציר.

ניתן לחבר תיבות הילוכים גליליות חד-שלביות למנוע ולגוף יחידת העבודה באמצעות אוגנים. העיצוב הוא קומפקטי, עם עלות מינימליתהם מותקנים בעיקר על סוליה עם בליטות סביב ההיקף או על כפות עם חורים עבור. ניתן להתקין יחידות קטנות על מסגרת מרותכת. עבור יחידות כוללות, נעשה בסיס מיוחד.

סידור פיר

פירי הכניסה והיציאה יכולים להיות ממוקמים אופקית, אנכית, מקבילה זה לזה, אך במישורים שונים עבור יחידות רב-שלביות. אם יש רק חיבור אחד, הפירים נמצאים באותו מישור, אנכי או אופקי לחלוטין. לעתים רחוקות הם מוצגים בכיוון אחד, רק עם אפשרות של סידור קומפקטי של המנוע ויחידת העבודה. בתיבת הילוכים דו-שלבית, מרחק המרכז גדול יותר וניתן להרכיב את המנוע מהצד של המפעיל.

ניתן לייצר תיבות הילוכים גליליות עם סידור פיר אנכי. הם נוחים להתקנה על מכונות, אבל ההילוכים והמיסבים העליונים משומנים בצורה גרועה. ל עבודה ארוכההם אינם מתאימים לעומסים כבדים.

המקרה של מפחית של ממד אופקי גלילי, תופס מקום רב. הוא מתחמם פחות, עומד בעומסים ורעידות ויציב, בדגמים עם 3 שלבים ומעלה הפירים ממוקמים אופקית. גריז מגיע לכל המסבים. במבנים מרובי שורות מתבצעת השקיה נוספת מלמעלה, מצינור שמן המותקן בכיסוי.

תיבות הילוכים

מעין תיבת הילוכים שלוחה עם גל ביניים מתנועע היא תיבת הילוכים ידועה. כאשר המיקום של הפיר משתנה, כמה זוגות מתנתקים, אחרים מתחילים לקיים אינטראקציה. כתוצאה מכך, יחס ההילוכים משתנה, מהירות הסיבוב במוצא.

תיבות הילוכים מיוצרות עם שן ישרה. שיניים סליליות נדירות כאשר יש עומס גדול על המפעיל.

יישום של תיבות הילוכים דורבנות

- הורדת מהירות המנוע והגברת הכוח על פיר הפלט. ההרכבה של תיבת הילוכים גלילית אינה קשה. במרכז החורים יש מחבר לגוף ולכיסוי. מיסבים מותקנים על פירים, מותקנים בשקעים מוכנים ונתמכים מבחוץ על ידי מכסים.

גלגלים וגלגלי שיניים מחוברים לפירים בעזרת מפתחות.

כדי להתאים את מרחק המרכז, יש צורך לשעמם את הגוף בדיוק רב.

תחזוקת תיבת הילוכים קלה. יש צורך להוסיף שמן באופן קבוע, לשנות אותו מעת לעת. החלקים הממוקמים בפנים מיועדים לפעולה רציפה למשך 10 שנים לפחות.

תיבות הילוכים משמשות בתעשיות שונות. סוגים מסוימים של ציוד גדול מסוגלים לעמוד בכל תנאי מזג אוויר. הם מותקנים במחצבות ובשטחים פתוחים, על מנופי גג.

ציוד גלגול וחישול ולחיצה לא יוכל לעבוד ללא תיבות הילוכים. ישנם סוגים רבים של תיבות הילוכים מבוקשים בענף זה. ספרס עומדים על מנופים. עצמות אדרה חזקות מסובבות מכבשי ארכובה, רולים, מניפולטורים המזינים מתכת.

טחנות יישור t מתגלגלות פועלות אך ורק הודות למעמדים המעבירים את סיבוב המנוע לגלילים וליחידות העבודה.

מתחת לכל מכסה מנוע מסתתרת תיבת הילוכים. לכל מכונה יש תיבת הילוכים או כמה. גלגלי שיניים קטנים מותקנים בכלי החשמלי ומווסתים את מהירות הסיבוב של ציר המקדחה, המטחנה והנתב.

יתרונות וחסרונות

מנגנון ההולכה הגלילי נמצא בשימוש נרחב בתחומים שונים. יש לו יתרונות שאין להכחישה בהשוואה לתולעת:

• יעילות גבוהה;
• אינו מתחמם;
• עובד לשני הכיוונים.

היתרונות והחסרונות של תיבת הילוכים שלוחה תלויים במאפיינים של גיר ואלמנטים מבניים אחרים.

יתרונות

רָאשִׁי רגע חיוביהוא יעילות גבוהה. זה חורג משמעותית מהספק התפוקה עם אותם מנועים, כל גלגלי השיניים ושאר סוגי הילוכים.

הצומת יכול לעבוד הרבה זמןללא הפרעה, החלף אינסוף פעמים ממצב אחד למשנהו ואפילו שנה את כיוון הסיבוב.

ייצור החום הוא מינימלי. אין צורך להתקין מערכת קירור. שימון מרוסס על הגלגלים התחתונים, משמן את ההילוכים העליונים, מיסבים ואוסף למטה לתוך הבור, כל הלכלוך, חלקיקי מתכת סדוקים. מספיק להוסיף שמן מעת לעת ולהחליף אותו כל 3 עד 6 חודשים. תדירות אמצעי המניעה תלוי במצב הפעולה.

פיר הפלט מותקן במיסבים מתגלגלים ולמעשה אין לו משחק. התנועה שלו מדויקת מספיק כדי להשתמש במנגנון ההילוכים כהנעה למכשירים ומכשירים מדויקים. יציאה צירית ורדיאלית של חלקים מזדווגים אינה משפיעה על פעולת המנגנון.

היעילות אינה תלויה בנפילות מתח. יחס ההילוכים יציב. אם מהירות המנוע יורדת, סיבוב הגלגל המונע מאט באופן פרופורציונלי. הכוח נשאר אותו הדבר.

חסרונות

איכות חיובית - היעדר חיכוך ובלימה, בתנאים מסוימים יוצר בעיות. במנגנוני הרמה, כאשר מתקינים תיבת הילוכים גלילית, יש צורך להפעיל בלם חזק על מנת לשמור על חפצים כבדים במשקל ולמנוע מהם להוריד את עצמם. בהילוכים תולעים, רק תולעת יכולה להיות המובילה, ובשל החיכוך הגבוה נוצרת אפקט בלימה עצמית.

הבעיה בכל ההילוכים היא היעדר מנגנון בטיחות.

כאשר עומס יתר על המידה או מופעלת בפתאומיות, החגורה מחליקה לאורך הגלגלת. השן יכולה רק להישבר, ויהיה צורך להחליף את החלק. מפתחות משמשים כנתיכים נוספים. הם מחושבים על חתך ללא מרווח בטיחות. החלפת חלק פשוט מנותק על ידי צימוד היא הרבה יותר קלה.

עלות העבודה של חלקים גבוהה. טכנולוגיית הייצור ארוכה ומסובכת, במקביל השן נמחקת בהדרגה, הפער בין משטחי העבודה גדל. אי אפשר לשנות את מרחק המרכז, כמו בגלגלי מתלה ותולעת בתיבת הילוכים. יש להחליף מעת לעת גלגלי שיניים, גלגלים, מיסבים.

ככל שהפיתול נמחק יותר, השיניים דופקות זו בזו, ותיבת ההילוכים עושה רעש.

Veselova E. V., Narykova N. I.

מחקר של מפחיתי מכשירים

הנחיות לעבודת מעבדה מס' 4, 5, 6 בקורס "יסודות עיצוב מכשירים"

מקורי: 1999

דיגיטציה: 2005

פריסה דיגיטלית המבוססת על המקור חוברה על ידי: Alexander A. Efremov, gr. IU1-51

מטרת העבודה

היכרות עם עיצובי התקנות לקביעת יעילות תיבות הילוכים.

קביעה נסיונית ואנליטית של היעילות של סוג נתון של תיבת הילוכים בהתאם לעומס על פיר הפלט.

בסוגים שונים של מכשירים, מכשירים הנקראים כוננים מצאו יישום רחב. הם מורכבים ממקור אנרגיה (מנוע), תיבת הילוכים וציוד בקרה.

תיבת הילוכים היא מנגנון המורכב ממערכת של גלגלי שיניים, תולעים או גלגלי שיניים פלנטריים המפחיתים את מהירות הסיבוב של החוליה המונעת בהשוואה למהירות הסיבוב של חוליית ההינע.

מכשיר דומה המשמש להגברת מהירות הסיבוב של החוליה המונעת בהשוואה למהירות הסיבוב של החוליה המובילה נקרא מכפיל.

הסוגים הבאים של תיבות הילוכים נחקרים במעבדות אלה: תיבת הילוכים סלילנית רב-שלבית, תיבת הילוכים פלנטרית ותיבת תולעת חד-שלבית.

מושג היעילות

עם התנועה היציבה של המנגנון, כוחם של הכוחות המניעים מושקע לחלוטין על התגברות על התנגדויות שימושיות ומזיקות:

כאן פ ז- כוחם של הכוחות המניעים; פ ג- הכוח שהושקע כדי להתגבר על התנגדות החיכוך; פ נהוא הכוח המושקע כדי להתגבר על התנגדויות שימושיות.

היעילות היא היחס בין כוחם של כוחות ההתנגדות השימושית לכוחם של הכוחות המניעים:

(2)

אינדקס 1-2 מציין שהתנועה מועברת ממקשר 1, אליו מופעל הכוח המניע, למקשר 2, אליו מופעל כוח ההתנגדות השימושי.

ערך
נקרא יחס אובדן העברה. מובן מאליו:

(3)

במקרה של גלגלי שיניים עמוסים קלות (הם אופייניים במכשור), היעילות תלויה באופן משמעותי בהפסדי החיכוך הפנימיים ובמידת העמסת הכוח של המנגנון. במקרה זה, הנוסחה (3) לובשת את הצורה:

(4)

איפה ג- מקדם תוך התחשבות בהשפעת ההפסדים העצמיים על החיכוך והעומס ו,

רכיבים או בתלוי בסוג השידור.

בְּ
מְקַדֵם
משקף את השפעת ההפסדים שלו על החיכוך בהילוכים עמוסים קלות. עם הגדלת ומְקַדֵם ג(ו) יורד, מתקרב לערך
עם כמות גדולה ו.

כאשר מחוברים בסדרה Mמנגנונים עם יעילות היעילות של כל החיבור של מנגנונים:

(5)

איפה פ ז- כוח מסופק למנגנון הראשון; פ נ- הכוח שהוסר מהמנגנון האחרון.

תיבת ההילוכים יכולה להיחשב כמכשיר עם חיבור סדרתי של גלגלי שיניים ותומכים. אז היעילות נקבעת על ידי הביטוי:

(6)

איפה - יעילות אני- הו זוגות של גיר;
- יעילות של זוג תומכים אחד; - מספר זוגות תומכים.

תומך ביעילות

יעילות התמיכה נקבעת על ידי הנוסחה

(7)

שכן יחס ההספקים במוצא ובכניסה של התמיכה שווה ליחס של המומנטים המתאימים עקב קביעות מהירות הסיבוב. כאן M- מומנט על הפיר; M tr- רגע חיכוך בתמיכה.

ניתן לקבוע את רגע החיכוך במיסב מתגלגל על ​​ידי הנוסחה:

(8)

איפה M 1 - רגע חיכוך, בהתאם לעומס על התמיכה; M 0 - מומנט חיכוך, תלוי בעיצוב המיסב, המהירות והצמיגות של חומר הסיכה.

בתיבות הילוכים מכשירים, הרכיב M 1 הרבה פחות רכיב M 0 . לפיכך, אנו יכולים להניח שרגע החיכוך של התומכים הוא כמעט בלתי תלוי בעומס. כתוצאה מכך, יעילות התמיכה אינה תלויה בעומס. בעת חישוב היעילות של תיבת ההילוכים, אתה יכול לקחת את היעילות של זוג אחד של מיסבים שווה ל-0.99.