Продажа квадроциклов, снегоходов и мототехники
second logo
Пн-Чт: 10:00-20:00
Пт-Сб: 10:00-19:00 Вс: выходной

+7 (812) 924 3 942

+7 (911) 924 3 942

Содержание

Что такое — крутящий момент редуктора?

Любой механический редуктор снижает обороты, передаваемые на его первичный вал, в определённое количество раз. Данная величина называется передаточным число. Однако, помимо передаточного числа, каждый редуктор имеет такую характеристику, как крутящий момент на выходном валу.

Крутящий момент редуктора – что это означает?

Существует общепризнанная единица измерения крутящего момента – Ньютоно – метры. То есть, если к выходному валу редуктора присоединить какую-либо штангу длиной один метр, то привод должен сохранять работоспособность при нагрузке на конце этой штанги равной 1 Ньютону. Нетрудно догадаться, что, чем ближе к оси выходного вала прикладывается нагрузка, тем больший крутящий момент может выдержать редуктор. Для простоты расчётов можно перевести силу Ньютона в усилие, создаваемое килограммом. Усилие 1 килограмма равен 9,81 Ньютона.

Давайте рассмотрим на примере цилиндрического двухступенчатого редуктора РМ-650. Возьмём самое распространённое передаточное число – 31,5, обороты на входном валу – 1500 в минуту, режим работы – 100% нагрузка. Конструктивно в этом редукторе заложен максимально допустимый крутящий момент при указанных условиях равный 5116 Н.м. Что это означает? Это говорит о том, что при радиусе, допустим, барабана в 1 метр, одетого на выходной вал, редуктор РМ-650 будет выдерживать нагрузку в 5116 Ньютонов или поднимать груз в 520 кг. Соответственно, если радиус барабана будет 0,5 метра, то нагрузка допускается 10232 Н.м. или 1040 кг. Нетрудно догадаться, что создаваемый в механизме крутящий момент определяется произведением силы на длину рычага.

Для чего нужен допустимый крутящий момент редуктора?

В любом механизме или оборудовании редуктор служит промежуточным звеном между двигателем и исполнительным узлом. Для чего и зачем он нужен? Электродвигатель, имея какие-либо обороты и мощность, лишь косвенно отражает способность привода выдержать нагрузку, создаваемую механизмом. На практике редко двигатель передаёт напрямую вращение к конечному узлу или устройству, поскольку при работе куда важнее создаваемая тяга, которая создаётся за счёт передаточного числа редуктора. Определяется всё это определяется на стадии выбора габарита редуктора.

Чем определяется допустимый крутящий момент редукторов?

Начнём с того, что в червячных и цилиндрических редукторах допустимый крутящий момент определяется совершенно разными факторами. Рассмотрим по порядку:

  • в цилиндрических редукторах одного и того же типоразмера зуб нарезается одного модуля при всех передаточных числах, а момент создаётся за счёт разности диаметров работающих в паре шестерен. В данном случае радиус шестерни является рычагом для увеличения тяги.
  • в червячных редукторах всё обстоит наоборот. Радиус червячного колеса и червяка практически неизменны, а момент создаётся за счёт изменения количества зубьев на колесе. Если рассмотреть для примера червячный одноступенчатый редуктор Ч-80. При любых входных оборотах, максимальный момент редуктор выдерживает при передаточном числе 31,5. Почему? Объяснение простое – при малых передаточных числах червяк многозаходный, а червячное колесо имеет больше 31 зуба, при больших передаточных – червяк однозаходный, но колесо всё равно имеет больше 31 зуба. То есть максимальная толщина зуба червячного колеса наблюдается при передаточном числе 31,5. Толще зуб – больше допускаемая нагрузка.

Дополнительно отметим, что у червячных редукторов больше потери на трение, что снижает их КПД по сравнению с цилиндрическими редукторами. В каталоге возможно сравнить характеристики различных редукторов.

КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ РЕДУКТОРА: Статьи

Эффективность работы любого механического редуктора складывается из единовременного изменения параметров выходного (ведомого) вала по частоте вращения и по величине крутящего момента, т.е. увеличению передаваемого валом усилия. Частота вращения зависит от передаточного числа между ведущим и ведомым валами, a что собой представляет крутящий момент, рассмотрим ниже чуть подробнее.

РИС. 1. Цилиндрические соосные мотор-редукторы

Физический смысл параметра.

Крутящий момент (иначе момент вращения или момент силы редуктора) – физический параметр, определяемый произведением приложенного усилия на длину плеча приложения силы. Отсюда и единица измерения момента вращения в системе СИ: Нм (Ньютон*метр). Для технологических механизмов допускается обозначение показателей силы не в Ньютонах, a в килограммах силы (1 кгс=9,81 H).

Для простоты понимания физического смысла этого определения рассмотрим простейший пример: крутящий момент вала 1 Нм означает, что для работы привода необходимо присоединить рычаг длиной 1 метр и приложить к нему усилие в 1 Ньютон.

РИС. 2. Конические мотор-редукторы

Соответственно, с уменьшением длины рычага, т.е. с приближением точки приложения усилия к оси вала путём изменения диаметра зубчатого колеса, возрастает крутящий момент. Например, при передаточном числе 31,5 и частоте входного вала 1500 об/мин момент силы на ведомом валу составит 5116 Нм. При переводе в «килограммы» усилие составит 5116/9,81=521,5 кг. Таким образом приводной механизм при данных условиях сможет поднять максимальный груз 0,522 т. При условном сокращении рычага вдвое (приближении точки приложения нагрузки к оси вала) возможно максимальное поднятие груза 1,043 т.

B этом и есть суть работы всех редукторов: изменение момента вращения вала при одновременном изменении частоты вращения через систему передач.

Связь исполнения редуктора и максимального крутящего момента.

Редуктор всегда является промежуточным элементом между электродвигателем и обслуживаемым механизмом. Максимальный крутящий момент становится условием для осуществления нормальной работы в таком взаимодействии. При этом ключевым условием является создаваемое усилие, которое зависит от передаточного числа.

Для цилиндрических и червячных редукторов допустимый крутящий момент определяется набором совершенно различных факторов, которые определяются конструктивными особенностями механизмов.

B цилиндрической передаче размер зубьев зацепления остаётся постоянным для любого передаточного числа. Основополагающим фактором для передачи усилия становятся диаметры зубчатых колёс. Расчёт и подбор цилиндрического редуктора также базируется на определении диаметров шестерен (с учётом требуемого межосевого расстояния между валами).

B червячной передаче, напротив, радиус условного рычага (колесно-червячной пары) остаётся неизменным, a меняется только количество зубьев, что приводит в итоге к изменению приложенного усилия, a значит к изменению крутящего момента.

B качестве примера можно выбрать классический редуктор Ч-80. Для редукторов этой серии базовым принципом расчёта крутящего момента стала зависимость передаваемого усилия от толщины зуба без влияния частоты вращения ведущего вала. К дополнительным условиям при расчёте следует отнести влияние таких факторов, как переход части энергии в тепловую в результате трения, что снижает КПД механизма.

Выбор мотор-редуктора по крутящему моменту.

Для проведения правильного подбора редуктора по крутящему моменту необходимо учесть некоторые дополнительные условия: особенности монтажа оборудования, эксплуатационные характеристики, a также вид обслуживаемых механизмов, с которыми редуктору предстоит взаимодействовать.

B различных типах кран-балок и других устройств, связанных с перемещением тяжёлых грузов, определяющими показателями являются повышенная мощность, высокий КПД и эксплуатационная надёжность. Для таких систем хорошо зарекомендовали себя цилиндрические горизонтальные и вертикальные редукторы.

РИС. 3. Насадные мотор-редукторы

B механизмах цикличного действия или в подъёмных устройствах, где не требуется применение большой мощности, но важен плавный ход лучше применить червячные редукторы. Здесь важным плюсом может стать отсутствие реверса механизма при аварийной ситуации. Это обеспечивается не специальными техническими устройствами, a самой по себе физической особенностью червячной передачи.

Ну и, наконец, для различных буровых установок и смешивающих устройств целесообразным станет применение планетарных редукторов, как механизмов, обеспечивающих равномерность поперечных нагрузок.

Расчет крутящего момента мотор-редуктора.

Основой расчёта крутящего момента редуктора является следующая формула:

Mc2 = Mr2 * Sf

где Mr2 – показатель, требуемый для мотор-редуктора, а Sf –коэффициент, зависящий от особенностей эксплуатации. Итоговое значение крутящего момента редуктора не может превышать номинального Mn2.

Параметр Mn2, как и некоторые другие, например, Рn – мощность, М2max – параметр пиковой нагрузки, КПД, срок наработки на отказ и т.п. обозначены в паспорте изделия.

Таким образом выбор редуктора на основании значения крутящего момента носит всегда индивидуальный характер и представляет собой не всегда простую задачу.

Правильный расчет и подбор мотор-редуктора.

Провести расчёт и правильный подбор мотор-редуктора своими силами, конечно, возможно. B последнее время даже появились он-лайн калькуляторы для проведения подобных расчётов. Но если Ваша цель – профессиональный расчёт с учётом всех индивидуальных факторов дальнейшего применения, то, вне всякого сомнения, следует обратиться к опытным специалистам. B этом Вам помогут профессионалы компании-производителя оборудования либо специалисты компании-поставщика.

Лекции и примеры решения задач технической механики

Кручением называется такой вид деформации бруса, при котором в его поперечных сечениях возникает только один внутренний силовой фактор – крутящий момент T.

Брусья, испытывающие кручение, принято называть валами.

Внутренний крутящий момент

Внутренние скручивающие моменты появляются под действием внешних крутящих моментов mi, расположенных в плоскостях, перпендикулярных к продольной оси бруса.

Скручивающие моменты передаются на вал в местах посадки зубчатых колес, шкивов ременных передач и т.п.

Величина крутящего момента в любом сечении вала определяется методом сечений:


т.е. крутящий момент численно равен алгебраической сумме скручивающих моментов mi, расположенных по одну сторону от рассматриваемого сечения.

Правило знаков внутренних скручивающих моментов:
Положительными принимаются внутренние моменты, стремящиеся повернуть рассматриваемую часть вала против хода часовой стрелки, при рассмотрении со стороны отброшенной части вала.

В технике наиболее широко используются валы круглого поперечного сечения.

Теория кручения круглых валов основана на следующих гипотезах:

  1. поперечное сечение, плоское до деформации вала, остается плоским и после деформации;
  2. радиусы, проведенные мысленно в любом поперечном сечении, в процессе деформации вала не искривляются.

Напряжения при кручении

В поперечных сечениях вала при кручении имеют место только касательные напряжения.
Касательные напряжения, направленные перпендикулярно к радиусам, для произвольной точки, отстоящей на расстоянии ρ от центра, вычисляются по формуле:


где Iρ — полярный момент инерции.
Эпюра касательных напряжений при кручении имеет следующий вид:

Касательные напряжения меняются по линейному закону и достигают максимального значения на контуре сечения при ρ= ρmax:

Здесь:

— полярный момент сопротивления.
Геометрические характеристики сечений:
а) для полого вала:


б) для вала сплошного сечения (c=0)

в) для тонкостенной трубы (t0,9)

где

— радиус срединной поверхности трубы.

Деформации

Деформации валов при кручении заключаются в повороте одного сечения относительно другого.

Угол закручивания вала на длине Z определяется по формуле:

Если крутящий момент и величина GIρ, называемая жесткостью поперечного сечения при кручении, постоянны, для участка вала длиной l имеем:

Угол закручивания, приходящийся на единицу длины, называют относительным углом закручивания:

Расчет валов сводится к одновременному выполнению двух условий:

  1. условию прочности:
  2. условию жесткости:

Для стальных валов принимается:

  • допускаемое касательное напряжение
  • допускаемый относительный угол закручивания

Используя условия прочности и жесткости, как и при растяжении – сжатии можно решать три типа задач:

  1. проверочный расчет, заключающийся в проверке выполнения условий прочности и жесткости при известных значениях крутящего момента, размеров и материала вала.
  2. Проектировочный расчет, при котором вычисляются диаметры:

    при этом берется большее из найденных значений, а затем принимается стандартное значение по ГОСТ.
  3. Определение грузоподъемности вала:
    • из условия прочности
    • из условия жесткости

    Из двух найденных значений крутящего момента необходимо принять меньшее.

При кручении, наряду с касательными напряжениями в поперечных сечениях, в соответствии с законом парности, касательные напряжения возникают и в продольных сечениях. Таким образом, во всех точках вала имеет место чистый сдвиг.

Главные напряжения σ1 = τ, σ3 = -τ наклонены под углом α=±45о к образующей.

Потенциальная энергия упругой деформации определяется по формуле

или для участка вала при постоянном T и GIρ

Лекции по сопромату >
Примеры решения задач >

Equations — Torque OBD2 Wiki

PID Editor содержит достаточно мощный редактор формул, который позволяет вам управлять входящими данными от устройства OBD, датчика или других данных, вводимых в приложение.

Функции, управляющие данными

Редактор формул поддерживает следующие функции

EWMAF (вес: значение)
Экспоненциально взвешенный фильтр скользящего среднего — здесь фильтруются зашумленные сигналы. «вес» должен быть от 0 (больше сглаживания) до 1 (меньше сглаживания)
TAVG (секунды: значение)
Среднее по времени.Это усредняет входящие данные за настроенный период времени (в секундах). Данные старше установленного времени удаляются из усреднения
RAVG (значение)
Скользящее среднее. Это усредняет входящие значения, пока они не будут сброшены. Никакие значения не удаляются из среднего, пока оно не будет сброшено.
AVG (bucketSize: value)
Средний балл. Это усредняет входящие значения из корзины заданного размера. Сегмент может быть настроен на усреднение заданного количества значений, поэтому AVG (10, значение) будет усреднять последние 10 значений
TDLY (секунды: значение)
Задержка на основе времени — вызывает задержку данных на количество секунд перед возвратом.Возвращает 0, пока буфер данных не заполнится
RDLY (опросы: значение)
Задержка на основе чтения — данные задерживаются циклами опроса X перед возвратом
TOT (секунды: значение)
Функция сумматора на основе разницы между временем / значением
SIN (значение), COS (значение), TAN (значение)
Поддерживаются тригонометрические функции
LOG (значение)
Возвращает натуральный логарифм (основание e) значения
.
LOG10 (значение)
Возвращает десятичный логарифм значения
LOG1P (значение)
Возвращает натуральный логарифм суммы значения и 1
.
INT (значение)
Преобразует входящий номер в целое число
SQRT (значение)
Возвращает правильно округленный положительный квадратный корень из значения.
ABS (значение)
Возвращает абсолютное значение заданного числа
ПОДПИСАНО (значение)
Обрабатывает входящее значение как 8-битное со знаком
INT16 (A: B)
Возвращает 16-битное int из значений A и B. Может использоваться вместо (A * 255) + B
INT24 (A: B: C)
Возвращает 24-битное int из входных значений
INT32 (A: B: C: D)
Возвращает 32-битное int из входных значений
FLOAT32 (A: B: C: D)
Возвращает число с плавающей запятой IEEE754 на основе предоставленных 4 входов
FLOAT64 (A: B: C: D: E: F: G: H)
Возвращает IEEE754 с плавающей запятой на основе предоставленных 8 (значение: 0-255) входов
MIN (A: B)
Возвращает наименьшее число A или B
МАКС (A: B)
Возвращает наибольшее число A или B
BIT (значение: бит)
Возвращает бит, указанный в ‘bit’ из ‘значения’.Эта функция заменяет использование обозначения {value: bit}
LOOKUP ({VALUE}: {DEFAULT}: {KEY1} {OPERATOR} {VALUE1}: {KEY2} {OPERATOR} {VALUE2}:… и т. Д.)

Найдите значение в списке пар ключ / значение. Может использоваться для замены значений, ответа текстовой строкой и т. Д.

Примеры:

Строка, точное соответствие, возвращающая строку:
LOOKUP (A :: 1 = ’moo’: 2 = ’boo’)

Числовое, точное, со значением по умолчанию 0 при отсутствии совпадений:
ПРОСМОТР (A: 0: 1 = 100: 2 = 200: 3 = 300)

Числовое, точное, с входным значением по умолчанию при отсутствии совпадений:
ПРОСМОТР (A: A: 1 = 100: 2 = 200: 3 = 300)

Числовое, соответствие диапазона — от 0 до 3 = 4 и от 4 до 5 = 7: (символ «тильда» разделяет диапазон, а не знак минуса)
ПРОСМОТР (A :: 0 ~ 3 = 4: 4 ~ 5 = 7)

Строка, точное соответствие, возвращающая строка, значение также возвращается в PID.Значение будет ‘5’, когда A равно 2, и 4, когда A равно 1 (однако на дисплее будет отображаться бу и мычание):
LOOKUP (A :: 1 = 'moo': 2 = 'boo') + 3

Смешанное сопоставление со строками и числами (строки отображаются на дисплее с числами, передаваемыми в уравнение) точно, с входным значением по умолчанию для отсутствия совпадения:
ПРОСМОТР (A: A: 1 = 100: 2 = 200: 3 = 'это тест')

БЛИЖАЙШИЙ ({VALUE}: {DEFAULT}: {KEY1} = {VALUE1} ….)

Подобно функции ПРОСМОТР, возвращает значение, которое численно ближе всего к ключу.

Примеры:

Возврат «низкий», если меньше 128, и «высокий», когда около 255:
БЛИЖАЙШИЙ (A: A: 1 = «низкий»: 255 = «высокий»)

Функции, генерирующие или извлекающие данные

СЛУЧАЙНЫЙ ()
Возвращает случайное число от 0 до 1
BARO ()
Возвращает барометрическое давление с устройства Android или измеренное с помощью электронного блока управления транспортного средства, если он поддерживает его в фунтах на кв. Дюйм.

Калькулятор скручивания сплошных и полых валов

Калькулятор скручивания сплошного и полого вала для расчета напряжения сдвига, угла крутящий момент и полярный момент инерции крутящего момента вала.Калькулятор только действительно для размеров сплошных / полых круглых валов.

Вал — это вращающийся элемент, обычно цилиндрической формы, который используется для передавать крутящий момент, мощность и движение между различными элементами, такими как электрические или двигатели внутреннего сгорания и зубчатые передачи, колеса, кулачки, маховики, шкивы или турбины и электрические генераторы. Валы могут быть сплошными или полыми. Во время власти трансмиссия, валы скручиваются, возникают напряжения и деформации.

Кручение — это скручивание объекта из-за приложенного крутящего момента. когда а вал скручивается, один конец вращается относительно другого и напряжения сдвига выпускается на любое сечение.

Напряжение сдвига равно нулю на оси, проходящей через центр вала при кручении и максимум на внешней поверхности вала. На элемент, где напряжение сдвига максимальное, нормальное напряжение равно 0.Этот элемент, где максимальное напряжение сдвига происходит так, что его грани параллельны или перпендикулярны оси вала, как показано на фигура. Чтобы получить напряжение в других ориентациях, преобразование плоского напряжения требуется для касательных напряжений, которые определяются с помощью этого калькулятора.

Калькулятор кручения вала:

Значения крутящего момента

описание детали

значение крутящего момента

дюйм-фунт

Н-см

колпачки

165

1865

Винты с головкой предварительного натяга / отбоя

11

124

крышка к вставке вала демпфера

75

847

Винт пластины регулировки отбоя

3

33

Болт поршня отбоя

50

565

Болт базового клапана

75

847

узел клапана основания к патронной трубке

55

621

патронная трубка к уплотнительной головке

55

621

нижние гайки

50

565

стойки тормозные

80

904

Направляющая шланга дискового тормоза Винт M3

8

90

клапан воздушного баллона

45

508

сердечник клапана

4

45

Ручка порога отбойника

4

45

.
Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.