No Image

Угловая скорость вращения вала автомобильного двигателя

СОДЕРЖАНИЕ
0 просмотров
11 марта 2020

Решил подкреплять статьи наглядными примерами для расчетов:

Пример 1:
Двигатель вращается с частотой 3000 об/минуту. Рассчитать угловую скорость вращения коленчатого вала двигателя.

Решение:
За одну секунду коленчатый вал совершает 3000/60 оборотов/с = 50 об/с.
1 оборот = 2п рад.
w = 2п рад/об * 50 об/с = 100п рад/с = 314 рад/с

Пример 2:
Два автомобиля подняли обороты на старте до значения 3000 об/минуту. Вычислить скорость движения поршней двигателей 2JZ-GTE и М30В34 в положении, когда угол поворота коленчатого вала составляет 45 градусов от ВМТ. Известно, что ход поршня у обоих двигателей составляет 86 мм, а длины шатунов 142 мм и 135 соответственно.

Ответ: v (2JZ-GTE) = 11,49 м/с, v (M30B34) = 11,69 м/с

Пример 3:
Двигатель М30В28 имеет максимальное значение крутящего момента при 4200 об/мин. Вычислить максимальное значение скорости поршня на этих оборотах, если ход поршня составляет 80 мм, а длина шатуна 135 мм:

Пиковое значение скорости достигается в экстремумах ускорения, т.е. когда а = 0.

Т.к. w = const, то е = 0, а следовательно и вся вторая часть уравнения для ускорения равна 0,

тогда пиковое значение скорости достигается, когда

w = 2п * 4200 / 60 = 440 рад/с
r = 0,08м / 2 = 0,04 м
l = 0,135 м

Решим уравнение и найдем ф:
440^2 * 0,04 * < cosф + cos2ф * 0,04 / 0,135 >= 0
7744 * (cosф + cos2ф * 0,29) = 0
cosф = — 0,29 cos2ф
cosф = — 0,29 *<2(cosф)^2 -1>
0,58*(cosф)^2 + cosф — 0,29 = 0

Обозначим cosф как х, тогда

0,58 х^2 + x — 0,29 = 0
D = 1 + 4*0,58*0,29 = 1,6728
х1 = (- 1 + 1,6728) / (2 * 0,58) = 0,6728 / 1,16 = 0,58
х2 = (- 1 — 1,6728) / (2 * 0,58) = 2,304

Т.к. х2 > 1, cosф = 0,58 или ф = 0,952 рад

Аналогично можете подставить данные своего мотора и решать подобного рода типовые задачи;)

Читайте также:  Почему не открывается интернет на компьютере

1.7. Угловая скорость двигателя

, (1.7)

где угловая скорость двигателя, рад/с;

nдв – номинальная частота вращения.

=74 рад/с

1.8. Значение частных передаточных отношений

Для клиноременной передачи iр.п=2÷4; iр=3÷6;

Проверка общего передаточного отношения

,

где i – передаточное отношение;

— угловая скорость, рад/с;

— угловая скорость барабана, рад/с.

=6,4

Принимаю i=8; ир=3,55; ирп=2,24

1.9. Частота вращения и угловые скорости валов редуктора, и приводного барабана по кинетической схеме

Для вала двигателя (он же ведущий вал клиноременной передачи)

,

Для быстроходного вала редуктора (вал шестерня, он же ведомый вал клиноременной передачи)

где n2 – частота вращения быстроходного вала редуктора, об/мин;

nдв – номинальная частота вращения двигателя, об/мин;

ир.п – передаточное число ременной передачи.

n2 =719,25/2,24=321 об/мин

, (1.12)

где — угловая скорость быстроходного вала редуктора, рад/с.

=33 рад/с

Для тихоходного вала редуктора (колесо)

где n3 — частота вращения колеса об/мин.

n3= 321/3,55=90,5 об/мин

, (1.14)

где — угловая скорость колеса, рад/с;

=9,3 рад/с

Для ленточного конвейера (барабан)

.

1.10. Вращающие моменты на валах привода

Вращающий момент на валу двигателя (он же ведущий вал клиноременной передачи)

, (1.15)

где Тдв – вращающий момент на ведущем валу, Н·м;

Ртр – требуемая мощность электродвигателя;

— угловая скорость, рад/с.

=50,67 Н·м

Вращающий момент на быстроходном валу редуктора (он же ведомый вал клиноременной передачи)

Т1=Тдв·Ир.п·, (1.16)

где Т1- вращающий момент на ведомом валу, Н·м;

Ир.п – передаточное число клиноременной передачи;

— КПД ременной передачи с учетом потерь в подшипниках.

Т1= 50,67·2,24·0,97·0,99=108,9 Н·м

Вращающий момент на тихоходном валу редуктора

Т2= Т1·Ир.·, (1.17)

где Т2 – вращающий момент тихоходного вала редуктора, Н·м;

Т1 – вращающий момент быстроходного вала редуктора, Н·м;

Читайте также:  Гортензия метельчатая грейт эскейп

Ир. – передаточное число редуктора;

— КПД зубчатой передачи с учетом потерь в подшипниках.

Т2= 108,9·3,55·0,96·0,99=367,42 Н·м

Для вала барабана ленточного конвейера

Т3= Т2 · , (1.18)

где Т3 – вращающий момент ленточного конвейера, Н·м;

Т2 – вращающий момент тихоходного вала редуктора, Н·м;

— коэффициент потерь в муфте.

Т3= 367,42·0,98=360 Н·м

2. Расчет клиноременной передачи привода

Из кинематического и силового расчета выписываем данные для расчета

где Т1 – вращающий момент ведущего вала клиноременной передачи

2.1. Выбор сечения ремня по номограмме по и nдв=n-s

Выбираю ремень сечения Б

2.2. Диаметр меньшего шкива

, (2.1)

где d1 – диаметр меньшего шкива, мм;

Т1 – вращающий момент ведущего вала клиноременной передачи Н·м.

=124÷179 мм

Редуктор двухступенчатый, несоосный

Кинематическая схема редуктора:

1. Мощность на выходном валу Рвых=7,0 кВт

2. Частота вращения выходного вала nвых=46 об/мин

3. Передаточное число привода U=21.4

Формула определения требуемой мощности электродвигателя

Формула определения требуемой мощности электродвигателя:

где: Р — требуемая мощность электродвигателя, кВт

общий КПД привода

— КПД муфты соединительной;

— КПД быстроходной ступени редуктора;

— КПД тихоходной ступени редуктора;

— КПД подшипников качения (одна пара);

По каталогу выбираем асинхронный короткозамкнутый двигатель мощностью Рэд Р. Тип электродвигателя: 4А по ГОСТ19523-81, с номинальной частотой вращения об/мин, об/мин, мощностью Рном = 11 кВт и мм.

Угловая скорость электродвигателя

Угловую скорость электродвигателя определяем по формуле:

номинальная угловая скорость вала электродвигателя, с-1;

nэд — номинальная частота вращения вала электродвигателя, об/мин;

Уточним общее передаточное число привода Up:

Определяем передаточные числа ступеней привода:

передаточное число быстроходной ступени;

передаточное число цилиндрической передачи;

Определим частоты вращений и угловые скорости валов

об/мин частота вращения быстроходного вала

Читайте также:  Для получения технических условий необходимо

об/мин частота вращения промежуточного вала

об/мин частота вращения тихоходного вала

Угловая скорость на быстроходном валу:

Угловая скорость на промежуточном валу:

Угловая скорость на тихоходном валу:

Определим мощности на валах

реальная мощность вала двигателя

мощность быстроходного вала

мощность промежуточного вала

мощность тихоходного вала

Вращающий момент на быстроходном валу:

Вращающий момент на промежуточном валу Т2:

Вращающий момент на тихоходном валу Т3:

Основные механические характеристики выбранных материалов зубчатых колес приведены в таблице 1

Комментировать
0 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
Adblock detector