Механизм - редуктор

2. Энергетические процессы в системе

 

В системе «редуктор» мощность на входном валу затрачивается  на передачу крутящего момента на выходной вал, Так же как и в  любой неидеальной системе присутствуют потери мощности.

Типичные потери мощности в понижающих редукторах - это потери на трение в зубчатом зацеплении, в подшипниках и манжетах, а также потери от перемешивания масла при смазке погружением. Чем выше частота вращения на входе редуктора, тем больше и потери мощности. КПД зубчатой. В цилиндрических, плоских цилиндрических, конических и планетарных передачи   редукторах КПД зубчатой передачи различных ступеней составляет 97...98 %.Если КПД менее 50 %, то редуктор подвержен эффекту статического самоторможения. Такие приводы можно применять только в том случае, если нагрузка не создает обратного момента, или он настолько мал, что не может вызвать повреждения редуктора. Потери от перемешивания масла. При некоторых монтажных позициях первая ступень редуктора полностью погружена в смазочный материал. Для редукторов большего типоразмера с высокой окружной скоростью входной ступени потери от перемешивания масла являются фактором, который нельзя игнорировать.

 

4.3 Возможность динамизации технической системы

 

Надёжность, стабильность и постоянство системы в динамичном окружении зависят от её способности изменяться. Развитие, а значит и жизнеспособность системы, определяется главным показателем: степенью динамизации, то есть способностью быть подвижной, гибкой, приспосабливаемой к внешней среде, меняющей не только свою геометрическую форму, но и форму движения своих частей, в первую очередь рабочего органа. Чем выше степень динамизации, тем, в общем случае, шире диапазон условий, при которых система сохраняет свою функцию.

Сюда можна отнести: повышение точности изготовления деталей, выбор материалов, подбор масла для  уменьшения потерь на трение и соответственно потерь мощности.

Однако, для подсистем  закон динамизации может нарушаться — иногда выгоднее искусственно уменьшить степень динамизации подсистемы, тем самым упростив её, а меньшую стойкость/приспособляемость компенсировать созданием стабильной искусственной среды вокруг неё, защищённой от внешних факторов. Но в итоге совокупная система (над-система) всё же получает большую степень динамизации. Например, вместо того, чтобы приспосабливать систему «редуктор» с быстроходной передачей путем увеличения прочности деталей системы целесообразно заменить прямозубую передачу на косозубую ( так как динамические усилия возрастают с увеличением окружной скорости, а в косозубых передачах динамические усилия значительно меньше, чем в прямозубых).

 

5 Свойства и оценивание характеристик технической системы

5.1 Классификация свойств технической системы по значимости, возможности количественной оценки, физической сущности, типу определяемой свойством функции, признаку обусловленности

 

• По характеру функционирования – силовая
• По возможности количественного измерения – определяемые с трудом
• По физической сущности – геометрические (габаритные размеры), кинематические (скорость), механические (прочность, упругость)
• По функциональной зависимости – зависимо изменяющиеся
• По их значимости – важные (надежность, срок работы, стоимость изготовления)

5.2 Выбор критериев оценивания и описание показателей количественной оценки технической системы

 

• экономические – низкие эксплуатационные затраты и не дорогостоящий процесс производства;
• снабжение и планирование – единичное, доступен, пользуется спросом.

5.3 Классификация технической системы по характеру выполняемой функции, принципу действия, уровню сложности, способу изготовления, конструктивной сложности, уровню стандартизации, типу производства

 

• По функциям – для преобразования частоты вращения и увеличения мощности
• По типу операции – для преобразования механической энергии
• По принципу действия – зубчатого зацепления
• По уровню сложности – система, состоящая из конструктивных элементов
• По способу изготовления – корпус (литье, сверление, фрезерование, расточка), валы (токарная, нарезание зубьев, фрезерование, шлифование), зубчатые колеса (протяжка, фрезерование, токарная)
• По форме – сложное тело, тела вращения.
• По материалу – сталь, чугун.
• По типу производства – единичное.

5.4 Перспективы развития объекта исследования по функциональности, изменению структуры и организации

Первым в качестве направления развития указано построение модифицированного профиля с  учетом не традиционного геометро-кинематического  подхода, а на основе энергетического  подхода.

Вторым направлением является создание инженерных расчетов прочности и напряжений для модифицированных профилей.

Третье направление  – решение вопроса об основных параметрах редукторов.

Четвертое – проектирование должно вестись на весь срок его  службы без капитального ремонта. Замене могут подлежать лишь подшипники и контактные уплотнители.

Основной целью указанного проектирования является обеспечение  требуемого уровня надежности при минимально возможной стоимости всего жизненного цикла проектируемой машины, включающей затраты на разработку, изготовление и испытания опытных образцов, организацию серийного производства, технического обслуживания и ремонта в процессе эксплуатации, на утилизацию отработавших назначенный ресурс изделий].

Одной из важных тенденций  современного редукторостроения является повышение точности передач, в первую очередь быстроходных, ответственных за вибро-акустическую характеристику редуктора. Материал зубчатых колес и способ их упрочнения являются важнейшими факторами, определяющими несущую способность редукторов.

Наиболее отсталой частью редукторостроения была и еще остается технология:

- освоение способов  цементации, обеспечивающих существенное  уменьшение коробления, например, ионной;

- создание технологии, позволяющей дополнительно увеличить  твердость шестерни на 8…12 единиц  Роквелла;

- освоение упрочняющей  технологии, позволяющей увеличить  изломную прочность зуба;

- освоение способов  бездефектного обеспечения точности, например дорезание лезвийным  инструментом;

- освоение горячей  и холодной накатки зубьев  высокой степени точности,

- создание оборудования для модификации профилей зубьев;

- освоение тонкостенного  чугунного литья,

- создание высокопроизводительных  зуборезных станков,

- создание роботизированных  гибких автоматизированных производственных  систем.

 

Список использованной литературы

1. Система законов развития техники (Основы теории развития технических систем). Издание 2-е исправленное и дополненное Ю. П. Саламатов, 1991-1996 г.

2. Теория технических систем. В. Хубка. Под редакцией д-ра техн. наук, проф. К. А. Люшинского. Москва «Мир» 1987 г.

3. Сурмин Ю. П. Теория систем и системный анализ: Учеб. пособие. — К.: МАУП, 2003. — 368 с

4. Детали машин: Решетов Д.Н. Учебник для студентов машиностроительных и механических специальностей вузов.— М.: Машиностроение, 1989.—496 с: ил.