Исследование винтового механизма (передачи винт-гайка)
Исследование винтового механизма (передачи винт-гайка)
2
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Кафедра инженерной графики
Отчет по лабораторной работе № 2
Исследование винтового механизма (передачи винт-гайка)
Выполнили: Проверил:
Студенты группы № 810701 Вышинский Н. В
Селезнев А.А.
Душевский А. И
Кравцов В. Э
Гарбуз И. И
Минск 2009
Цель работы:
Ознакомиться с винтовыми механизмами.
Определить зависимость коэффициента полезного действия винтовой пары от величины осевой и эксцентричной нагрузки на гайку.
Кинематическая схема установки1 - основание,2 - стойка,4 - редуктор,5 - электродвигатель,6 - приводной вал,7 - рычаг,8 - плоская пружина,9 - индикатор,10 - винт,11 - гайка,12 - сигнальная лампа,13 - тумблер,14 - кнопка. Теоретический КПД определим по формуле: = tg / tg( + т),где - угол подъема винтовой линии; т - приведенный угол трения. Для резьбы приведенный угол треният = arctg f = arctg [f / cos( / 2)],где f - приведенный коэффициент трения скольжения; f - коэффициент трения скольжения между материалами винта и гайки; - угол профиля резьбы. При этом: tg г = p / (рd2), р = 2мм; d2 = 13 мм; угол трения с = arctg [f / cos(б / 2)], где f = 0,1 - коэффициент трения скольжения для пары сталь-бронза; б = 30є - угол профиля трапецеидальной резьбы. Действительный КПД при проведении экспериментов определяют по формулезд = Ту / Тд,где Ту - необходимый для осуществления движения гайки уравновешивающий момент, действующий в перпендикулярной к оси винта плоскости, Тд - крутящий момент на валу двигателя, который определяется по формуле Тд = k·м, [Нмм],путем измерения показаний индикатора. Необходимый для движения гайки момент Ту при осевой нагрузке силой Q должен бытьТу = Q·tg(г+с) ·(d2/2). Величину действительного КПД зд для выбранного значения плеча а определяют по формуле зд = Ту / Тд,Вращающий момент Тд электродвигателя рассчитывают по формуле Тд = k·м, [Нмм],Необходимый для движения гайки вращающий момент Ту при эксцентрично расположенной нагрузке Q и приложенной к гайке на расстоянии а должен быть ,где f - коэффициент трения скольжения в винтовой паре (f = 0,1); Н - высота гайки (Н = 26 мм); с - угол трения; г - угол подъема винтовой линии; d2 - средний диаметр резьбы (d2 = 13 мм). Результаты проведенных экспериментов занесем соответственно в таблицу 1 и таблицу 2: Таблица 1
Q Н
k
Тд мм*Н
Ту мм*Н
?д%
1
5
3.5
10.5
5.03
48
2
10
6
18
10.06
56
3
15
6
18
15.09
84
Таблица 2
а мм
К
Тд мм*Н
Ту мм*Н
?д%
?%
1
50
17.6
52.8
22.575
43
14
2
60
18.7
56.1
25.075
41
13
3
80
26
78
30.075
39
11
4
100
36.5
109.5
35.075
32
9
ВыводДостоинства винтовых передач - простота конструкции, компактность, надежность в работе, большая плавность и точность перемещения, возможность получения самотормозящейся передачи и доступность изготовления винтовой пары на любом производстве. К недостаткам винтовых передач относят наличие больших потерь на трение, а следовательно, большой износ и низкий КПД. КПД прямо пропорциональна Q, и обратно пропорциональна “а”. Литература1. Лабораторный практикум по курсу "Техническая механика".