Общее передаточное число коробки передач U общ показывает, во сколько раз изменяется частота вращения (угловая скорость) выходного вала коробки по сравнению с частотой вращения (угловой скоростью) входного вала МКП. По общему передаточному числу МКП можно также определить возможные изменения скоростей движения и вращающих моментов (усилий) на исполнительных органах приводов и рабочих органов трансмиссий транспортных и технологических машин в различных эксплуатационных условиях (см. лабораторную работу № 1). Таким образом, общее передаточное число U общ является основным кинематическим параметром МКП и других сложных зубчатых механизмов (редукторов конвейеров, раздаточной коробки, коробки отбора мощности, редукторов ведущих мостов) и в целом трансмиссий транспортных (автомобилей, тракторов) и технологических (станков, кранов, транспортеров и др.) машин.
Общее передаточное число лабораторной МКП можно определить с точностью до 0,01 следующими 2-мя методами:
а) аналитическим (расчетным) как произведение частных передаточных чисел отдельных зубчатых передач, участвующих в данный момент в передаче вращательного движения между входным I и выходным III валами;
б) кинематическим как отношение частот вращения входного I и выходного III валов, определяемых 2-мя различными способами, в зависимости от возможностей практического измерения этих характеристик и необходимой точности полученного результата.
а) Определение общего передаточного числа МКП аналитическим методом. Этот метод наиболее точный, но и наиболее трудоемкий. Им пользуются, когда можно подсчитать количество зубьев на шестернях и колесах каждой передачи. Это возможно на частично или полностью разобранных МКП.
Предварительно определяем количество зубьев и передаточное число каждой передачи. Находим общее передаточное число МКП (U общ) на различных передачах как произведение частных передаточных чисел включенных передач, используя следующие зависимости:
для 1-й передачи U общ1 = U к × U 1,
для 2-й передачи U общ2 = U к × U 2,
для 3-й передачи U общ3 = U к × U 3,
для 4-й передачи U общ4 = U к × U 4,
для 5-й передачи U общ5 = U к × U 5,
для 6-й передачи U общ6 = U к × U 6,
для 6х-й (задний ход) передачи U общ6х = U к × U 6 × U 6х,
где U к – | передаточное число конической передачи; |
U 1, U 2, …, U 6х – | передаточные числа цилиндрических передач. |
Полученные значения U общ заносим в итоговую таблицу по образцу табл. 12.
Таблица 12
Итоговая таблица по результатам определения общих передаточных чисел U общ МКП, полученных различными методами
Передача (ступень) МКП | Значения общих передаточных чисел, U общ | |||||
Аналитический метод | Кинематический метод | |||||
Обозначение | Результат | Обозначение | Результат | Обозначение | Результат | |
1-я | U общ1 | ![]() | ![]() | |||
2-я | U общ2 | ![]() | ![]() | |||
3-я | U общ3 | ![]() | ![]() | |||
4-я | U общ4 | ![]() | ![]() | |||
5-я | U общ5 | ![]() | ![]() | |||
6х (задний ход) | U общ6х | ![]() | ![]() |
б) Определение общего передаточного числа МКП кинематическим методом. Этим методом можно определить общее передаточное число МКП двумя разными способами.
· Способ «одного оборота» по отношению частот вращения выступающих концов входного и выходного валов – самый простой способ и самый неточный, если нет угломерного прибора для замера угла поворота валов.
Для нахождения U общ этим способом следует, вращая за рукоять маховика ведущий вал I, определить число его оборотов n1() на каждой передаче () с точностью до 0,25 оборота, при котором ведомый вал III сделает ровно один оборот (по шлицам выступающих концов вала III), т.е. n 3=1. При этом один студент из бригады вращает вал I и считает количество его оборотов n1(), другой следит за тем, чтобы вал III сделал строго один оборот, 3-й студент переключает передачи и фиксирует результаты измерений. Тогда общее передаточное число МКП для каждой из шести передач будет устанавливаться следующими зависимостями:
1-я передача
2-я передача
3-я передача
4-я передача
5-я передача
6х-я передача (задний ход) .
Полученные значения занести в итоговую таблицу.
· Способ «фактических оборотов» – по отношению фактических частот вращения выступающих и доступных для измерения концов входного и выходного валов при наличии приборов для определения частоты вращения – тахометров.
Этот способ, при возможности его применения, дает более точный, чем в предыдущем случае, результат. В лабораторных условиях возможно определение общего передаточного числа МКП этим способом через отношение частот вращения входного и выходного
валов с точностью до 0,5 оборота за одинаковое время (например, 60 секунд), измеренное секундомером.
Эта часть работы выполняется 4-мя студентами, которые делают следующие операции:
1-й студент вращает входной вал I с частотой на различных передачах, номер которых указывается в скобках (). 2-й студент считает, какое число оборотов
сделает входной вал I за 60 секунд (1 минуту). 3-й студент одновременно считает, какое число оборотов
сделает выходной вал III на той же передаче за то же время. 4-й студент фиксирует время (60 с), переключает передачи и записывает показания измерений. После этого определяется общее передаточное число МКП на каждой передаче по следующим зависимостям для:
1-й передачи
2-й передачи
3-й передачи
4-й передачи
5-й передачи
6х-й передачи (задний ход)
Полученные значения следует занести в итоговую таблицу.
Содержание отчета
Отчет оформляется согласно общим требованиям ко всем отчетам по лабораторным работам. Кроме того, в отчете по лабораторной работе №5 должны быть представлены:
1. Кинематическая схема МКП, выполненная «от руки», с указанием определенных в ходе выполнения работы значений основных кинематических параметров.
2. Расчетная часть по определению основных кинематических параметров МКП, выполненная в соответствии с требованиями к отчетам.
3. Таблица с результатами подсчета зубьев отдельных передач МКП и определения их частных передаточных чисел (по образцу табл. 11).
4. Итоговая таблица по результатам определения общих передаточных чисел МКП на различных передачах (по образцу табл. 12).