projektowanie systemów elektromechanicznych gk2... · • zębate: – proste; ... mocowanie...

of 45/45
Projektowanie Systemów Elektromechanicznych Przekładnie dr inż. G. Kostro

Post on 28-Feb-2019

213 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

Projektowanie Systemw

Elektromechanicznych

Przekadnie

dr in. G. Kostro

Przekadnie

Zbate:

Proste;

Zoone;

limakowe;

Planetarne.

Cignowe:

Pasowe;

acuchowe;

Linowe.

Przekadnie

Hydrauliczne:

Hydrostatyczne;

Hydrokinetyczne podstaw dziaania jest wykorzystanie energii kinetycznej pynu. Stosowane w automatycznych skrzyniach biegw. Charakteryzuj si stosunkowo nisk sprawnoci i moliwoci przecienia bez niebezpieczestwa przecienia ukadu napdowego.

Przekadnie zbate

Zalety:

atwo wykonania;

Stosunkowo mae gabaryty;

Stosunkowo cicha praca przy

odpowiednim smarowaniu;

Dua rwnomierno pracy;

Wysoka sprawno (do 98%)

Przekadnie zbate

Wady:

Stosunkowo niskie przeoenie dla

pojedynczego stopnia;

Sztywna geometria;

Brak naturalnego zabezpieczenia przed

przecieniem.

Przekadnie zbate - podzia

Ze wzgldu na umiejscowienie zazbienia

Zazbienie zewntrzne;

Zazbienie wewntrzne.

Rodzaj ruchu:

Przekadnia obrotowa;

Przekadnia liniowa.

Przekadnie zbate - podzia

Wzajemne usytuowanie osi obrotu

Przekadnia czoowa:

Walcowa;

Stokowa.

Przekadnia rubowa:

limakowa;

Hiperboloidalna.

Przekadnia prosta

Przeoenie przekadni

2

1

i

2

1

n

ni

1

2

d

di

Wprowadzajc pojcie rednicy podziaowej, moduu oraz

podziaki zba

mzp

zd 1

2

z

zi

Przeoenie przekadni prostej wielostopniowej:

nnn iiiii ,14,33,22,1,1

Parametry przekadni

Przekadnia limakowa

Przekadnia limakowa ma zastosowanie

wszdzie tam, gdzie istotne s zarwno

due przeoenie jak i moliwo

napdzania jedynie z jednej strony przy

samohamownoci z drugiej.

Przekadnia limakowa limak - stal hartowana

limacznica

eliwo lub brz

Przekadnia limakowa -

obliczenia

)(

tg

tg

tg

tg )(

kt wzniosu gwintu

kt tarcia, taki e

wspczynnik =tg

Elementem napdzajcym jest

limak

Elementem napdzajcym jest

limacznica

Samohamowno, gdy: < , < 0

Zastosowanie

Mechanizm nacigu strun w instrumentach

strunowych, takich jak gitara, skrzypce, pianino;

Przeoenia w napdach mechanicznych, np.

ruchomy st do frezarki, podajniki tamowe;

Redukcja obrotw, np. ukad napdowy kosiarek;

Samohamowne przeoenia mechanizmw maej

mocy, np. elektrycznie opuszczane szyby w

samochodzie,

napd wycieraczek samochodowych

Przekadnia planetarna

(obiegowa)

Koo zbate wewntrzne (centralne) z

uzbieniem zewntrznym;

Satelity poczone jarzmem (2, 3 lub 4);

Koo zbate zewntrzne z uzbieniem

wewntrznym.

Przekadnia planetarna

Przekadnia planetarna

(obiegowa) Koo zbate zewntrzne

satelita

Koo zbate wewntrzne

(soneczne)

Ruchome jarzmo

Przekadnia planetarna -

przeoenie

Prdko liniow V w ruchu paskim

dowolnego punktu A ciaa poruszajcego

si ruchem obrotowym z prdkoci ktow

wzgldem nieruchomego w danej chwili

punktu B mona policzy jako iloczyn

prdkoci ktowej i odlegoci r

pomidzy punktami A i B

Metoda chwilowego rodka obrotu

Przekadnia planetarna -

przeoenie

j

ji

13,1

Wzgldem punktu C

22 rvB

22 2rvA

BA vv 2

Przekadnia planetarna -

przeoenie

Wzgldem punktu O

)( 21 rrrv jjjB

11 rvA wiedzc, e: BA vv 2

)(2 2111 rrr j

Przekadnia planetarna -

przeoenie

1

211 22

r

rr

j

213 2 rrr

1

3

1

31

1

3113

,1 1z

z

z

zz

r

rri

j

j

ostatecznie:

Przekadnia planetarna -

przeoenie

Metoda mylowego unieruchomienia

jarzma

b

ca

c

ba ii ,, 1

1

3

2

3

1

23,22,13,1

3

,1 1111z

z

z

z

z

ziiii jjjj

Przekadnia planetarna -

zastosowanie Mechanizm rnicowy

Rwnomierne

obcienie k

Zablokowane

jedno z k

Przekadnia planetarna -

zastosowanie Przekadnie w turbinach

Przekadnia planetarna -

zastosowanie Urzdzenie rozdziau mocy (Power Split Device) -Toyota Prius

ICE silnik spalinowy,

poczony z jarzmem;

MG1 silnik elektryczny

poczony z koem

centralnym;

MG2 silnik elektryczny

poczony z koem

zewntrznym i napdem

k

Stany pracy Power Split Device

Praca silnika spalinowego z maksymaln

sprawnoci;

Sterowanie prdkoci samochodu poprzez

zmian prdkoci silnikw elektrycznych;

Dziaanie silnika MG1 jako rozrusznika;

Zamiana energii mechanicznej ICE na energi

elektryczn w MG1 i MG2;

Osiganie duych mocy przy jednoczesnym

wczeniu ICE, MG1 i MG2.

Przekadnie cignowe

Przekadnia pasowa

Zalety:

agodzenie gwatownych zmian obcienia;

Tumienie drga;

Zabezpieczenie zespow napdowych

przed nadmiernym przecieniem;

Prostota, niskie koszty wytwarzania;

Maa wraliwo na dokadno

wzajemnego ustawienia osi

Przekadnia pasowa

Wady:

Maa zwarto;

Due siy obciajce way i oyska

nacig pasw;

Niestao przeoenia polizg pasw.

Sprawno: =0,95-0,96

- tarcie koo-pas, tarcie wewntrzne, opory

aerodynamiczne

Przekadnia pasowa Mocowanie koa:

Bezporednie

Specjalne podpory

Pozorny wspczynnik

tarcia:

kt rozwarcia rowka

na kole: 34, 36, 38

Przeoenia: i = 1,2-6 (max. 10)

Liczba pasw przekadni:

z = 1-5 (max. 8)

Dua liczba pasw:

Maa zwarto przekadni

Nierwnomierne

przenoszenie obcienia

Due prawdopodobiestwo

uszkodzenia przekadni

Przekadnia pasowa Typy pasw:

Pasy zwyke:

A, B, C, D, E, 20, 25;

Pasy specjalne:

HZ, HA, HB, HC,

HE, H20, H25

Przekadnia pasowa - schemat

Przekadnia pasowa - obliczenia 1. Wstpny dobr przekroju pasa, rednicy

mniejszego koa (najmniejsze w danym

typoszeregu, ze wzgldu na zwarto

przekadni)

2. Obliczenie prdkoci obwodowej na

rednicy skutecznej

2

pdv

Przekadnia pasowa - obliczenia

Przekadnia pasowa - obliczenia

Obliczenie przeoenia i rednicy

skutecznej drugiego koa:

2

1

2

1

1

2

n

n

d

di

p

p

Obliczenie rednicy rwnowanej koa

mniejszego:

11 KdD pe

Przekadnia pasowa - obliczenia

Przekadnia pasowa - obliczenia

Odlego midzyosiowa a:

)(502

21

21

pp

ppdda

dd

Dugo pasw:

cos2)(1802

21

21

add

ddL pp

pp

p

Przekadnia pasowa - obliczenia

a

dd pp

2sin

12 21801

Dobra znormalizowan dugo pasa Lp

Wynikowa odlego midzyosiowa:

cos2

)(1802

21

21

pp

pp

p dddd

L

a

Przekadnia pasowa - obliczenia

Sprawdzenie przenoszenia mocy

T

L

k

kkNzN

1

N1 moc przenoszona przez jeden pas dobierana na podstawie rednicy

rwnowanej i prdkoci obwodowej;

kL liczba uwzgldniajca zmienno obcie pasa zalena od jego

dugoci;

k liczba zalena od kta opasania;

kT liczba uwzgldniajca warunki i liczb godzin pracy pasa klinowego.

Przekadnia pasowa - obliczenia

Liczba pasw:

kk

kNz

L

T

Wariatory pasy paskie, stokowe koa; pasy

klinowe, koa o zmiennej rednicy skutecznej;

pynna i skokowa zmiana przeoenia.

Wielokrki

Wielokrek prosty;

Wielokrek potgowy;

Wielokrek rnicowy

Wielokrek prosty

http://pl.wikipedia.org/w/index.php?title=Plik:Four_pulleys.svg&filetimestamp=20080914195725

Wielokrek zwyky

Sia niezbdna do uniesienia ciaru Q:

wkzk

QP

)1(

1

k

k

wkz

Wielokrek potgowy

wkp

n

QP

2

n

wkp )2

1(

http://pl.wikipedia.org/w/index.php?title=Plik:Wielokrazek_potegowy.svg&filetimestamp=20100812152845

Wielokrek rnicowy

QR

rRP

wkr

2

))1(2,099,001,1(2

))(1(

R

rR

rRwkr

http://pl.wikipedia.org/w/index.php?title=Plik:Wielokrazek_roznicowy.svg&filetimestamp=20100812151121